研究課題
基盤研究(B)
本研究は、鉱石試料中の流体包有物の化学組成を現世海底熱水鉱床から採取される熱水の化学組成と比較することで、過去の鉱床形成過程およびその背景となるテクトニックセッティングを復元することを目指したものである。この目的を達成するために本研究では、鉱石試料中の流体包有物の化学組成を分析するシステムを構築する室内研究と合わせて、現世の海底熱水活動地帯から鉱物試料・熱水試料を採取しその地球化学的・鉱物学的特徴を明らかにすることで熱水活動が発達した場のテクトニックセッティングとの関係について議論するフィールド研究を行なった。前者の室内研究に関しては、鉱石試料を圧砕し流体包有物中の溶存気体組成の越分析を行なうなど、基礎的なレベルに到達した。後者に関しては、南西太平洋の背弧拡大軸であるラウ海盆、南部マリアナトラフ、さらに日本近海では大陸縁辺域の背弧リフティング期にある南部沖縄トラフ、浅海域の島弧海底火山である鹿児島湾若尊火口などの海域において、現世の海底熱水鉱床を対象としたフィールド研究を展開した。その結果、島弧背弧近接域におけるインコンパチブル元素の濃集や、大陸縁辺域で二相分離に起因する堆積層内の熱水マイグレーションなどの現象を見出し、熱水活動が発達した場のテクトニックセッティングと密接に関連づけられる地球化学的特徴を明らかにすることができた。さらに潜航調査を共に実施した微生物学的研究との共同研究においては、本研究で構築した分析システムを利用して得られた熱水化学組成が、研究の進展に不可欠な化学データとして貢献することになり、多大な派生効果を生み出すことにつながった。
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