酸化還元環境に基づく熱水性金属鉱床システムの時空間的変遷の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H01927
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 米津 幸太郎 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90552208)
• 研究分担者: TINDELL THOMAS 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (20736053)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 熱水性金属鉱床 / 酸化還元条件

研究実績の概要

地化学ツールとしての希土類元素の持つ酸化還元に敏感な地化学的特長を活かした局所分析を、浅熱水性・斑岩銅型・スカルン・オロジェニック・海底熱水などの熱水が関与して形成された各種鉱床タイプの鉱石及び脈石に対して精度の高い局所分析を行うことで、改めて精密な鉱化環境の推定・解析を行い、熱水系システム全体のダイナミズムとして構築を目指した。S、H、Oといった安定同位体分析やU-Pb、Ar/Arの年代測定を＋αすることで、鉱床の生成場の時空間的変遷を明らかにすることも併せて行った。
本研究で対象とした熱水性金属鉱床の鉱石・脈石試料は日本、アジア、アフリカ地域の品位・規模の面から見て世界トップクラスの鉱山からの試料であり、インドネシア・パプア島のグラスベルグ斑岩-スカルン型金-銅鉱床試料、ミャンマー南部のスズ鉱床、フィリピン・ルソン島の熱水性金鉱床、伊豆-小笠原弧海底熱水系のチムニー試料に対して新規調製した固体標準試料を用いてLA-ICP-MSにて局所分析を行うことで、従来では評価しづらかった低濃度希土類元素定量を通じた鉱化環境（特に酸化還元環境）の解明と流体包有物中の化学組成分析を行った。これらを従来の全岩化学組成分析や顕微鏡観察による鉱物組み合わせ、流体包有物均質化温度測定と組み合わせることで、鉱化前後での微量元素の挙動の違い、希土類元素パターンの違いを確認することができた。特に、石灰石と熱水との多様な化学反応の結果生じるスカルン鉱石試料では、温度の低下におよび深部熱水の混合割合に応じた希土類パターンの変化が読み取れ、ここに安定同位体の結果を加味しての新たな解釈を加えることを試みた。さらに、モンゴルの金-銅鉱化帯試料やカンボジア銅鉱床の試料の採取を追加で行い、これら試料に安定同位体測定も進めた。

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

地化学試料の採取・調製・分析に関してはおおむね順調に進んでおり、結果として全体的には順調に推移している。多様なマトリックスを持つ地化学試料の1つ1つの分析精度を判断するのに、困難が伴うことが多くあるが、それらは従来のバルク分析の利点や安定同位体結果の解釈を加味することで、乗り越えることができた。研究対象鉱床タイプをより手広くすること、多くの地化学分析を総合的に用いるため分析プロトコルをより明確にすること、結果のGISなどを用いた集約を行うことなどを図っていきながら、研究の進捗を支えることができた。

今後の研究の推進方策

本研究の今後の推進方策は平成30年度と大差はないが、幅広い鉱床タイプから採取してきた地化学試料の網羅的な分析により、新たな知見を得られるように努める。その中で、過去の熱水活動の産物である鉱床の研究では、端成分が見えないことも多い。そこで、現在も活発な熱水活動をしている熱水系（温泉・地熱発電所）の地化学試料の適切な活用方法を模索し、研究を推進することを考えたい。また、年代測定データがまだまだ不足しているので、その部分の強化を安定同位体測定の推進とともに進めていく。

研究成果

• [国際共同研究] ホウアリブーメディエン科学技術大学(アルジェリア)
  • 国名: アルジェリア
  • 外国機関名: ホウアリブーメディエン科学技術大学
• [国際共同研究] 中国地質大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 中国地質大学
• [国際共同研究] パジャジャラン大学/バンドン工科大学(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: パジャジャラン大学/バンドン工科大学
• [国際共同研究] モンゴル科学技術大学(モンゴル)
  • 国名: モンゴル
  • 外国機関名: モンゴル科学技術大学
• [国際共同研究] ヤンゴン大学(ミャンマー)
  • 国名: ミャンマー
  • 外国機関名: ヤンゴン大学
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 5
• [雑誌論文] Metacarbonatite rocks from Amesmessaarea (In Ouzzal Terrane), Hoggar shield, Algeria (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Cherbal, K. Yonezu, D. E. Aissa, T.Tindell, K. Watanabe
  • 雑誌名: Journal of African Earth Sciences 巻: 153 ページ: 268-277
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mineralogy and Geochemistry of Host Rocks and Orebodies at (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomy Alvin Rivai, Kotaro YONEZU, Syafrizal and Koichiro WATANABE
  • 雑誌名: Evergreen 巻: ー ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Preliminary Investigation of Host RockGeochemistry and Gold Mineralization in EE3 Prospect, SagaingRegion, Northern Myanmar (2018)
  • 著者名/発表者名: Htet Sandar Aung, Kotaro Yonezu, AkiraImai, Koichiro Watanabe, Thomas Tindell, May Thwe Aye
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 589-594
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of Ore-forming Fluidand Mineralization Styles of the DMLZ Skarn Deposit, ErtsbergMining District, Papua, Indonesia (2018)
  • 著者名/発表者名: Shota NAKAO, Kotaro YONEZU, ThomasTINDELL, Mega Fatimah ROSANA and Benny BENSAMAN
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 70-75
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hydrothermal Alteration, Mineralizationand Fluid Inclusion of the Halo Porphyry Copper-MolybdenumDeposit, Southeast Cambodia (2018)
  • 著者名/発表者名: Seang Sirisokha, Tetsuya Nakanishi,Akira Imai, Kotaro Yonezu, Thomas Tindell and Koichiro Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 54-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geology, Mineralization, and FluidInclusion Characteristics of Sn-W Deposit of the Tagu Area, Myeik,Southern Myanmar (2018)
  • 著者名/発表者名: Kyaw Thu Htun, Kotaro Yonezu, Aung ZawMyint, Akira Imai, Thomas Tindell and Koichiro Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 64-69
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geochemical Association between ScConcentration mechanism and Bedrock in Nickel Laterite Deposit,Central Dinagat Island, Philippines (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, K. Yonezu, Jillian Aira S.Gabo-Ratio, R. A. Santos, Arnilo C. Milaor, Angilhiza Marie
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 86-90
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Precipitation Condition of SilverBearing Minerals during the Formatio of Chimney at the Bayonnaiseknoll, Izu-Bonin Arc (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kawaguchi, Kotaro Yonezu, ThomasTindell, Jun-Ichiro Ishibashi, Tatsuo Nozaki, Yoko Ohtomo, TsubasaOtake and Koichiro Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 95-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physicochemical Condition of EpithermalGold Mineralization of the Sesame Vein, Sangilo Mine, BaguioMineral District, Philippines (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoto Kugizaki, Kotaro Yonezu, AkiraImai, Jillian Aira S. Gabo-Ratio, Eric S. Anda., Adrian Boyce
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 99-102
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Descriptive and Genetic Aspects of theFormation of Dairi Zn-Pb-Ag Deposit, Sumatra (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomy Alvin Rivai, Syafrizal, KotaroYonezu, Thomas Tindell, Akira Imai and Koichiro Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of InternationalSymposium on Earth Science and Technology 巻: ー ページ: 106-110
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Kago low-sulfidation gold and silver deposit: A peripheral mineralisation to the Nansatsu high-sulfidation system, southern Kyushu, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Tindell Thomas、Watanabe Koichiro、Imai Akira、Takahashi Ryohei、Boyce Adrian J.、Yonezu Kotaro、Schersten Anders、Page Laurence、Ogata Takeyuki
  • 雑誌名: Ore Geology Reviews 巻: 102 ページ: 951～966
  • DOI: 10.1016/j.oregeorev.2017.10.027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geochemistry and U?Pb geochronology of the Wagone and Hermyingyi A-type granites, southern Myanmar: Implications for tectonic setting, magma evolution and Sn?W mineralization (2018)
  • 著者名/発表者名: Li Huan、Myint Aung Zaw、Yonezu Kotaro、Watanabe Koichiro、Algeo Thomas J.、Wu Jing-Hua
  • 雑誌名: Ore Geology Reviews 巻: 95 ページ: 575～592
  • DOI: 10.1016/j.oregeorev.2018.03.015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stable isotope and geochronological study of the Mawchi Sn-W deposit, Myanmar: Implications for timing of mineralization and ore genesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Myint Aung Zaw、Yonezu Kotaro、Boyce Adrian J.、Selby David、Schersten Anders、Tindell Thomas、Watanabe Koichiro、Swe Ye Myint
  • 雑誌名: Ore Geology Reviews 巻: 95 ページ: 663～679
  • DOI: 10.1016/j.oregeorev.2018.03.014
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Paleostress and fluid-pressure regimes inferred from the orientations of Hishikari low sulfidation epithermal gold veins in southern Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Faye Guillaume D.、Yamaji Atsushi、Yonezu Kotaro、Tindell Thomas、Watanabe Koichiro
  • 雑誌名: Journal of Structural Geology 巻: 110 ページ: 131～141
  • DOI: 10.1016/j.jsg.2018.03.002
  • 査読あり
• [学会発表] Preliminary Study on Mafic Magma Contribution to Porphyry Cu-Au Mineralization at the Grasberg Deposit, Indonesia: Evidence from Co-Ni-Cu Sulfide (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Yonezu, Katsuhito Terashima, homas Tindell, Benny Bensaman and Mega Fatimah Rosana
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Petrology, Geochemistry and U-Pb Dating of Host Rocks in the Sangilo Epithermal Deposit, Baguio Mineral District, Philippines (2018)
  • 著者名/発表者名: Jillian Aira Gabo-Ratio, Karl Jabagat, Marlene Ariam Aguilera Pradenas, Naoto Kugizaki, Nichole Anthony Pacle, Jessamin Belle Demegillo, Omar Soberano, Valerie Shayne Olfindo, Betchaida Payot, Kotaro Yonezu, Yuan Hsi Lee, Karlo Queano, Eric Andal, Carla Dimalanta, Graciano Yumul, Jr.
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Geochemical Investigation on Epithermal Gold Mineralization of Sesame Vein, Sangilo Mine, Baguio Mineral District, Philippines (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Kugizaki, K. Yonezu, A. Imai, Jillian Aira S. Gabo-Ratio, Eric S. Andal
  • 学会等名: 15th Quadrennial International Association on the Genesis of Ore Deposits Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Concentration Mechanism of Sc and the Importance of Bedrock for Concentration of Sc (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, K. Yonezu, Jillian Aira S. Gabo-Ratio, R. A. Santos, Arnilo C. Milaor, Angilhiza Marie Francisco
  • 学会等名: 15th Quadrennial International Association on the Genesis of Ore Deposits Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 流体包有物と硫黄同位体からみた伊平屋北海丘熱水域における鉱液の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 向江信寛，米津幸太郎，Tindell Thomas，野崎達生，石橋純一郎，CK16-01および05乗船者一同
  • 学会等名: 資源地質学会第68 回年会学術講演会
• [学会発表] Alteration, mineralization and fluid inclusion microthermometry of Oyadav South porphyry molybdenum-copper deposit, Ratanakiri, Cambodia (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Sirisokha, K. Yonezu, K. Watanabe, T. Tindell and T. Nakanish
  • 学会等名: 資源地質学会第68 回年会学術講演会
• [学会発表] Distribution of surface hydrothermal alteration in Rawa Gabus epithermal goldprospect, Lampung province, Indonesia (2018)
  • 著者名/発表者名: L.Permata, K. Yonezu, A. Imai and Syafrizal
  • 学会等名: 資源地質学会第68 回年会学術講演会
• [学会発表] Geochemistry, mineralogy and fluid inclusion studies of vein type Sn-W deposit in Tagu, Myeik District, Myanmar (2018)
  • 著者名/発表者名: K. T. Htun, K. Yonezu, A. Z. Myint, T. Tindell, A. Imai and K. Watanabe
  • 学会等名: 資源地質学会第68 回年会学術講演会
• [学会発表] インドネシア・グラスベルグ鉱山におけるスカルン鉱物分布と鉱化流体の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中尾彰汰，T. Tindell, M. F. Rosana，B. Bensaman，米津幸太郎
  • 学会等名: 資源地質学会第68 回年会学術講演会