熱水鉱床に見られる結晶成長組織とその支配要因の解析

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63470043
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松枝 大治 北海道大学, 理学部, 助教授 (20108921)
• 研究分担者: 石山 大三 秋田大学, 鉱山学部, 助手 (30193361) ; 由井 俊三 北海道大学, 理学部, 教授 (10006637)
• キーワード: 結晶成長 / 過飽和度の不均質性 / 熱水性鉱物 / 樹枝状結晶 / セクター構造 / 鉱脈型鉱床 / 黒鉱型鉱床 / スカルン型鉱床

研究概要

天然の各種熱水鉱床産の鉱石は、多様な特徴的鉱石組織を呈し、それらの組織の多様性は、溶液系から生成した鉱物の結晶成長様式の違いを反映すると考えられる。本研究では、主にスカルン型・鉱脈型及び黒鉱型の各鉱床産の鉱石・脈石を対象とし、それらの鉱物共生組織及び成長組織の肉眼的・顕微鏡的観察から結晶成長組織を分類し、さらに分類された各種組織を結晶成長論的観点から解釈を行い、鉱石・脈石鉱物の沈澱様式とその主たる支配要因を解明し、結晶成長モデルのシュミレーションを行う事を目的としている。本年度行った研究内容の概要は以下の通りである。
1.我が国に分布する各種熱水鉱床産鉱石及び脈石(主にMn鉱脈型及び黒鉱型鉱床産鉱石とスカルン型鉱床産脈)の産状を現地地質調査及び坑内調査により明らかにし、それらの試料採集を行った。また併せて補足的サンプリングのため、全国各研究機関所蔵の関係標本について検討を行い、実験試料としてそれらを入手した。
2.収集試料について、肉眼・顕微鏡(透過・反射)観察をもとに、共生及び成長組織の区分・分類を行った。その結果、鉱床型ごとにそれぞれ、特有の興味深い成長組織等が存在する事が明らかになった。
3.鉱物の成長組織と化学組成の対応関係をEPMAを用いて検討した結果、樹枝状結晶・セクター構造・細粒状組織等組織の多様性を示す閃亜鉛鉱では、それぞれ対応した特有のFe:Mn:Cd比の含有分布パターンを示す事が明らかになり、異なる結晶成長様式との対応関係が得られた。
4.観察組織をもとに、画像解析システムを用いて二次元・三次元的結晶成長様式の構造特性を明らかにし、結晶成長制御要因について特に結晶成長母液の過飽和度の不均質性の観点から検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] Koswara,Yudawinata;Hiroharu,Matsueda;Yohei,Ishikawa: Jour.Min.Coll.Akita Univ.,Ser A.7. 29-73 (1988)
• [文献書誌] Sarath,Jayatileke;Hiroharu,Matsueda: Jour.Min.Coll.Akita Univ.,Ser A.7. 1-27 (1988)
• [文献書誌] 広瀬和世,石山大三,石川洋平,松枝大治: 秋田大学鉱山学部研究報告. 9. 9-18 (1988)
• [文献書誌] Rovert,Derkey;Hiroharu,Matsueda: Jour.Min.Coll.Akita Univ.,Ser.A.(1989)