| 研究課題/領域番号 |
21340156
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
林 謙一郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40124614)
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| 研究分担者 |
小室 光世 筑波大学, 生命環境系, 講師 (40251037)
黒澤 正紀 筑波大学, 生命環境系, 講師 (50272141)
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| キーワード | 熱水鉱床 / 沸騰 / 流体含有物 / 重金属の分配 / 酸素同位体比 |
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| 研究概要 |
熱水の沸騰は鉱床を伴う熱水系で普遍的に生ずる現象で、気相に富む流体包有物と液相に富む流体包有物が共存する事などによって、沸騰が生じていたことの証拠とされている。沸騰に伴い、一部の揮発性の金属が気相として運ばれ、特定の鉱床に濃集する可能性がある。この点を実験的に再現するためにCuの気/液分配について硫黄を含む熱水溶液中で明らかにした。650℃までの高温条件で気相と液相の共存下で流体包有物を合成し、流体包有物中に取り込まれた溶液を分析することによりCuの気/液分配を求めた。合成流体包有物中の重金属濃度の分析は、放射光蛍光X線法よって行った。天然石英片、CuやZn等の重金属(塩化物)、シリカゲルおよび塩溶液を金チューブに封入し、オートクレーブ中で加熱して石英中に流体包有物を合成した。金属の気/液分配に関与する硫黄の影響を解明するために、熱水合成系に還元剤を加え、酸化還元状態がCuの気/液分配との関係を得た。
地下浅所で形成された鉱脈では、熱水の沸騰が鉱物の沈殿の引金となっていることを脈石石英の酸素同位対比の測定から明らかにする。北海道豊羽鉱床およびモンゴル西部のTsagaan Tsahir Uul金鉱床に伴う石英の酸素同位体比を分析した。豊羽鉱床では前期および後期鉱化作用では熱水の起源が異なること、Tsagaan Tsahir Uul金鉱床では含金石英脈は変成水に伴い形成されたが、不毛浅熱水性鉱脈の形成に関わった熱水は天水起源であることが酸素同位体比から明らかとなった。
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