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

1989 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 / 熱水性鉱物 / 過飽和度の不均質性 / 準安定成長 / 結晶成長組織 / 熱水鉱床 / 律動的組成変動 / 閃亜鉛鉱

研究概要

天然の各種熱水鉱床産鉱石は、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。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の解釈を行い、鉱石・脈石鉱物の沈澱様式とその主支配要因を解明し、結晶成長モデルのシュミレ-ション化を行う事を狙いとしている。本年度行った研究内容は概要は以下の通りである。
1.前年度に引き続き、我が国に分布する各種熱水鉱床鉱石及び脈石の産状を現地地質調査及び抗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、比較のために東太平洋海膨海底熱水鉱床産鉱石及び現生・地質時代の自生鉱物と考えられる海緑石試料も入手し、実験に供した。併せて補足的サンプリングのため、全国各研究期間の所蔵関係標本についても検討を行い、実験試料として入手した。
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・分類作業を行った。その結果、鉱床及び成因の違いによる特有の興味深い成長組織が存在する事が明らかになった。
3.前年度同様、天然各種熱水鉱床及び海底熱水鉱床(現生)の鉱石・脈石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、多様な結晶成長組織を示す閃亜鉛鉱では、それぞれ異なる結晶成長様式と対応した特有の元素含有比・分布パタ-ンが認められ、また律動的組成変動も一定のパタ-ンを有する事が判った。
4.観察組織の画像解析結果により、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と不安定結晶成長(metastable crystal growth)の観点から検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] Robert Derkey & Hiroharu Matsueda: "Geology of the Silver Peak Mine,a Kuroko-type deposit in Jurassic volcanic rocks,Oregon,U.S.A" Jour.Min.Coll.Akita Univ.,Ser.A. 7. 99-123 (1989)
• [文献書誌] 岩崎浩,松枝大治,石山大三: "秋田県出羽丘陵地域産海緑石の産状と化学組成" 秋大鉱研報. 10. 35-47 (1989)
• [文献書誌] Daizo Ishiyama,Hiroharu Matsueda,& Takeshi Nakamura: "Manganese,lead,zinc and silver mineralization at the Matahachi deposit of Jokoku mine,south-western Hokkido,Japan" Mining Geol.39. 403-416 (1989)
• [文献書誌] Hiroharu Matsueda & Daizo Ishiyama: "Texture and chemistry of ore minerals in Kuroko ore" Econ.Geol.
• [文献書誌] Hiroharu Matsueda,Daizo Ishiyama & Shoji Kumita: "Polymetallic vein-type mineralizations at the Emery mining district,Montana,U.S.A" Canad.Mineral.