2017 年度実施状況報告書

花崗岩類に伴われる熱水性金属鉱床の生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	16K06931
研究機関	早稲田大学
研究代表者	内田悦生早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40185020)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	花崗岩類 / カンボジア / ベトナム / イオン交換平衡実験 / 砒鉄鉱 / サフロ鉱 / 超臨界熱水条件
研究実績の概要	平成29年度においては、カンボジアの南西部地域において花崗岩類の調査を行った。Mae Ping断層を境に南西部とし、Dar地域、Phnom Aural(North、South)、Phnom Basset、Phnom Tamao、Chumkiri地域およびKirivong地域の花崗岩類の調査を行った。偏光顕微鏡観察，帯磁率測定、全岩および鉱物化学組成分析、Sr-Nd-Pb同位体組成分析を行うとともに、北東部との比較を行った。ほとんどの花崗岩類は狭義の花崗岩に分類され、peraluminousであり、Kirivong地域およびPhnom Tamaoを除いてIタイプに分類され、Kirivong地域およびPhnom TamaoはAタイプに分類された。REEパターンにおいて、すべての地域の花崗岩類でEuの負の異常が見られた。SEM-EDX分析の結果、各花崗岩類中の黒雲母のMg/(Mg+Fe)モル比は0.15～0.3程度の低い値を示した。全Al含有量は2.3～3.4の値を示した。Rb-Sr同位体分析の結果、Kirivong地域以外の花崗岩類は、ほぼ一つのアイソクロン上に乗り、200～180Maの生成年代が求められた。それに対し、Kirivong地域に対しては71Maの年代が得られた。これらの年代を用いて補正を行ったNd-Sr同位体分析の結果、南西部の花崗岩類の生成にはマントル物質に加え、大陸地殻物質の寄与が推定された。上記花崗岩類の調査に加え、砒鉄鉱とサフロ鉱に対して500および600℃、1kbの条件下で鉱物と１M/l（Ni,Mg,Co,Zn,Fe,Mn)Cl2水溶液間におけるイオン交換実験を行った。その結果を分配係数ーイオン半径図にプロットした結果、両鉱物はほぼ同様な分配挙動を示し、Co付近が最適イオン半径であり、Znは負の分配異常を、Niは正の分配異常を示すことが明らかになった。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由カンボジアの花崗岩類に関しておよび砒鉄鉱およびサフロ鉱を用いたイオン交換平衡実験に関してはほぼ予定通りに研究が進んでおり、重要な研究成果が得られた。それに対し、ベトナムのニャチャンおよびホーチミン周辺地域で行った花崗岩類調査で採取したサンプルに対しては、まだ室内分析が進んでいない状況であり、これらに関しては平成30年度に実施する予定である。
今後の研究の推進方策	平成30年度においては、カンボジアのMae Ping断層近くに分布する花崗岩類を対象に調査を行い、カンボジア全体における花崗岩類の成因を明らかにする予定である。特に、Mea Ping断層を境に花崗岩類の特徴が異なることから、その違いの原因を明確にする。また、ジルコンを用いたU-Pb年代測定を行う予定である。また、平成29年度に採取したベトナムのニャチャン周辺およびホーチミン周辺地域で採取した花崗岩類に加え、平成30年度ではダラット周辺地域等で花崗岩類の調査を行い、採取したサンプルに対して各種分析を行い、カンボジアの花崗岩類との比較を行う。これらに加え、平成30年度では、Znの分配挙動を明らかにするために、特に、4配位席にZnが入る鉱物を用いてイオン交換平衡実験を行う予定である。
次年度使用額が生じた理由	京都にある総合地球環境学研究所においてSr-Nd-Pb同位体組成分析を行った。その際、交通費および滞在費は当科研費から支給したが、分析費用に関しては、地球研のスタッフの予算から支出していただいたため、その分の余剰金が発生した。平成30年度ではカンボジアおよびベトナムでの花崗岩類の調査を行う予定であるとともに、その際に採取するサンプルに対して年代測定を加えた各種分析を行う予定になっており、余剰金を含めて平成30年度の予算を使い切る予定である。