琉球列島・沖縄トラフに産するマグネシウム炭酸塩の地球化学的研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01540488
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 大森 保 琉球大学, 理学部, 助教授 (00045022)
• キーワード: 沖縄トラフ / サンゴ礁 / 海底熱水活動 / 熱水鉱床 / 重金属 / 放射能 / 炭酸塩 / ドロマイト

研究概要

(1)竹富島沖の海底熱水域での試料採集と分析
ダイバ-が潜水して、サンゴ礁海底に噴出する熱水およびガスと周辺の堆積物を採集した。この熱水は地下で海水と岩石が相互作用をして、組成変化していることがわかった。堆積物は現生のドロマイトを含む石灰岩であり、鉄、マンガン、ウラン、砒素、水銀、アンチモン、バリウムなどの重金属濃度が高い。これら金属の異常濃集はおよそ500ー2000年位前の比較的最近におこなわれたと考えられる。炭素と酸素の同位体分析をおこなったが、竹富島沖のドロマイトは溶けやすく、通常のリン酸溶液によってカルサイトと分離溶解することができなかった。
平成3年1月23日より、調査区域の西方15Km、深度数Kmの地点で群発地震が発生し、継続中である。竹富島海底温泉との距離が近いことから、今回の地震と海底温泉となんらかの関係が予想される。地下深所にかなり熱いものがあると考えられるので、海底温泉と地震および海底火山との関係を明らかにすることが必要となった。
(2)沖縄トラフ熱水域(伊是名、伊平屋海域)での試料採集と分析
潜水艇「しんかい2000」「なつしま」による調査に参加し、伊平屋海域で熱水噴出物(炭酸塩堆積物)を採集した。この地域では100℃以下の低温熱水であった。堆積物のX線回折から主要構成鉱物はカルサイトと菱マンガン鉱であった。また、中性子放射化分析により、これにはマンガン、砒素、水銀、銀などが含まれることがわかった。結果の一部は地球化学討論会(新潟大学1990)および月刊地球誌(1990)で発表した。
伊是名海域の試料は採集できなかったが、手持ちの試料についてγ線スペクトル分析をおこなった。ウラン系列とトリウム系列のラジウムとその娘核種の放射能がきわめてつよい。しかし放射平衡には達しておらず、堆積物はおよそ10年から60年前にかけて生成されたものと考えられる。また、昨年度に、海底より泡状の液体が湧出するのが観察されたが、これは二酸化炭素を主成分とするガスハイドレイトであった(Science1990)。

研究成果

• [文献書誌] 大森 保 木村 政昭 田中 武男: "「しんかい2000」潜航調査で採集された沖縄トラフ海底熱水鉱床の化学組成と同位体組成" 地球(Chikyu Monthly). 12. 243-249 (1990)
• [文献書誌] Sakai H.,(Oomori T)他: "Carbon dioxideーrich fluid venting and hydrate formation at the JADE hydrothermal field,in the midーOkinawa Trough backarc basin." Science. 248. 1093-1096 (1990)
• [文献書誌] 田中 武男 大森 保ほか: "伊是名海穴の熱水現象とその分布" 第6回「しんかい2000」研究シンポジウム報告書. (1990)
• [文献書誌] 蒲生 俊敬 大森 保ほか: "中部沖縄トラフ海底熱水活動の地球化学的研究:「しんかい2000」第416潜航報告および熱水の主要化学成分濃度からみた熱水活動の特徴" 同じ. 51-68 (1990)
• [文献書誌] 酒井 均 大森 保ほか: "「しんかい2000」による伊是名海穴の熱水系の地球化学的研究:第413回および第424回潜航で採取した二酸化炭素液泡と包接化合物について" 同じ. 69-86 (1990)
• [文献書誌] 木村 政昭 大森 保ほか: "沖縄トラフの地質と熱水鉱床" 鹿児島大学紀要 浦島幸世教授退官記念論集. 135-147 (1990)
• [文献書誌] 島しょ水環境研究グル-プ: "島しょ水環境の展望ー沖縄・ハワイのアプロ-チ" ひるぎ社, 296 (1990)