日本鉱物科学会年会講演要旨集
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日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
選択された号の論文の265件中1~15を表示しています
T1:岩石-水相互作用
  • 柳澤 教雄, Ngothai Yung, Wyborn Doone
    T1-01
    公開日: 2012/03/28
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    オーストラリアのクーパーベーズン地熱フィールドで行われた高温岩体発電システムでの生産流体の化学組成の分析を行った。2008年3,7月と12月の3回採取を行ったが、時間の経過とともに主要元素濃度は増加し、塩素は、7500から8900 ppm、ナトリウム、カリウム濃度も増加した。この際のNa/Kは5.9から7.3を示したが、この値はクーパーベーズンの地下4kmの花崗岩で、250℃、40気圧で溶解試験を行った場合と同様の値であった。
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  • 奥山 康子, 戸高 法文
    T1-02
    公開日: 2012/03/28
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    地球温暖化対策としてのCCSでは,分離・回収したCO2を塩水に満たされた深部帯水層に貯留する手法が有力になっている.ここで地下に貯留されたCO2は,長期的には周囲の岩石と反応して何らかの炭酸塩鉱物として固定されると考えられ,なかでもドーソン石(Na-Al含水炭酸塩)は化学的特長から鉱物固定種として注目されている.しかしこの鉱物が地質学的長期にわたってCO2を固定しうるかは,まだ確定的ではない.本研究では,東京湾岸の地下構造をモデルとした塩水帯水層貯留地化学シミュレーション(戸高ほか,2009)の延長として,ドーソン石を沈殿させる化学的条件を再検討した.その結果,戸高ほか(2009)が指摘したfco2に加え,Alを含む溶存種がドーソン石の形成には重要であることが判明した.
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  • 武者 倫正, 土屋 範芳, 岡本 敦
    T1-03
    公開日: 2012/03/28
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     近年、地球温暖化対策として二酸化炭素の地下貯留技術が研究されているが、炭酸塩の生成速度の遅さから、実用化には未だ問題を抱えている。一方で天然の変成岩中や付加体中には、方解石の鉱物脈が普遍的に存在しており、天然環境下で多量の炭酸塩を生成するメカニズムが存在していると考えられる。  これを受けて、この研究では方解石の析出に関する要因を解明することを目的とする。まず方解石の溶解度に大きな影響を与える温度変化を利用し、300度、30MPaの条件で熱水流通実験を行い、方解石の析出を試みた。  実験には溶解管と析出管を接続した熱水流通装置を用い、溶解管には粒径1-2mmに砕いた石灰石を封入し、その後ろの析出管には方解石成長を確認するための基盤(5x5x15mm)を封入した。方解石の溶解度は高温ほど減少するため、蒸留水を溶解管から析出管へ一定速度で流し、溶解管の温度を100度、析出管を300度に保持して析出を試みた。10日間の実験後、基盤に方解石が析出し、その総重量増加は0.051gであった。基盤の表面をSEMと薄片資料作成により観察した結果、基盤の方解石から0.02-0.03mmの成長が観察された。
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  • 渡邊 公一郎, 米津 幸太郎, 新川 達也, 中野 伸彦, 小山内 康人
    T1-04
    公開日: 2012/03/28
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    エジプトのシナイ半島や東砂漠地域などにおいてレアアース鉱床の存在が報告されている。今回報告する対象は、シナイ半島西海岸のマンガン鉱床およびそれに伴うレアアースに富む変質岩、また同地域に見られるレアアースに富むラテライト層、また、東砂漠のREEに富むWadi Natash火山岩類とその風化岩である。Wadi Natashは紅海に面する港であるMarsa Alamとナイル川上流のアスワンとの中間あたりに位置し、Marsa Alamよりおよそ100kmの距離である。エジプトの希土類資源についての研究は殆どなされていないこともあり、2011年5月末に現地調査を実施した。本講演では、その調査結果と2008年に採取したREE分析の結果をあわせて報告する。
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  • 西山 直毅, 横山 正
    T1-05
    公開日: 2012/03/28
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     地球表層における岩石-水相互作用を考える上で,岩石間隙中の物質移動と反応の定量的評価が不可欠である。間隙中の物質移動を扱う上では,岩石の透水特性(透水係数)の評価が重要である。一方,溶解・沈殿・吸着等の反応を扱う上では,水と鉱物の反応(接触)面積の評価が重要である。地下水面より上では,間隙中は水だけでなく空気も混在した状態となっている。そのような不飽和状態では,透水係数および鉱物-水反応面積が飽和状態とは異なる可能性がある。そこで本研究では,砂岩を用いた透水溶解実験により,“水飽和率”-“透水係数”-“鉱物-水反応面積”の関係を評価した。水飽和率の減少に伴い,透水係数は減少したが,鉱物-水反応面積はほぼ変化しなかった。このことは,濡れが進行して鉱物表面に水膜が存在していることを示唆しており,この水膜を介して鉱物が溶解したために,不飽和状態下でも鉱物-水反応面積が減少しなかったと考えられる。
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  • 磯部 博志
    T1-06
    公開日: 2012/03/28
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     シリカ鉱物は,地球表層において様々な多形,結晶形態,結晶学的性質を示す。天然の酸性熱水変質生成物や,珪藻土を出発物質とする熱水結晶化実験などによって得られたシリカ鉱物について,形態や結晶学的性質などを比較し,形成条件と結晶成長過程について議論した。酸性熱水変質生成物では,非晶質シリカや結晶化度の異なるシリカ鉱物相が,原岩の石基/斑晶組織に対応している可能性がある。ほぼ完全な非晶質シリカである珪藻土を用いた熱水結晶化実験の結果,温度,実験期間に応じてOpal-CT結晶と思われる球状のlepispheres粒子の集合体が形成し,次いで自形の石英結晶が晶出した。これらの結果より,シリカ鉱物の形態や結晶学的性質には,それらの形成に関与した熱水流体の主にpH条件などの液性や温度が大きな影響を与えていると考えられる。
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  • 最首 花恵, 岡本 敦, 土屋 範芳
    T1-07
    公開日: 2012/03/28
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    流通式熱水実験装置を用い,シリカ鉱物析出実験を430°C,31MPaにおいて行った.反応流体のAl濃度が増加すると(0–6.7 ppm),支配的な析出鉱物はアモルファスシリカ→クリストバライト→石英と変化し,反応速度も増加した.実験から核形成の反応速度式を3次と定義し,これを表面反応の1次式とともに用いると,例えば200°CにおけるSi過飽和度Ω = 2の流体からのシリカ鉱物析出様式は,き裂幅が0.1mm幅では核形成,0.01mm幅では表面反応が支配的になることが示された.これは天然のblocky veinが幅の広いき裂において形成されることに調和的である.
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  • 吉田 健太, 平島 崇男
    T1-08
    公開日: 2012/03/28
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    四国別子地域で採取した泥質変成岩(転石)とその主片理に平行に発達する石英脈を調べた.母岩変成岩のザクロ石中にCldとTlcが包有物として含まれることから,母岩はエクロジャイト相相当の高圧条件で形成されたと考えられる.石英脈は等粒状組織を示し,脈内に三段階の流体包有物群(FIA)が認められた.FIA-IとIIは結晶内配列を示し,高温時以前に捕獲されたと考えられる.FIA-Iは約7wt% NaCleqの高塩濃度水溶液と気相のCH4からなる.環状包有物が含まれており,等温昇圧的なPT変化を受けたことが示唆される.FIA-IIはCH4+N2+CO2±H2からなる気相のみの包有物である.FIA-IIIは粒界を横切る配列を呈する.以上から三波川帯の高変成度部では水主体の流体→無水流体→水主体の流体,の三段階の異なる流体活動があったと考えられる.
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  • 土屋 範芳, 石川 正弘, Kumar Satish, 河上 哲生, Grantham Geoff, 目黒 雄一, 岡本 敦
    T1-09
    公開日: 2012/03/28
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    東南極、セール・ロンダーネ山地で観察されるペグマタイト岩脈の貫入に触発された地殻の破壊現象とそれに伴う流体の浸透のついて検討を行った。研究方法として、野外観察、流体包有物の充填温度と塩濃度により流体の温度圧力推定、変成鉱物の加水作等である。これらの結果、マグマ貫入による流体の地殻への付加は、拡散よりも貫入岩脈の形成に伴うマイククラックの形成に強く支配されていることが明らかとなった。
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  • 中谷 貴之, 中村 美千彦
    T1-10
    公開日: 2012/03/28
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    マントルウェッジにおける加水反応を伴った流体の移動現象は、マグマ発生と密接な関係にあり、重要だと考えられる.本研究では、マントルウェッジを模擬した条件でかんらん岩の加水反応実験を行い、見積もった加水反応速度から流体がかんらん岩と化学平衡を保って移動するのか、それとも非平衡に移動するのか検討した.実験はピストンシリンダ型高温高圧発生装置を用い、580℃、1.3GPaの条件下で行った.出発物質にはサンカルロス産の捕獲かんらん岩の粉末と、蒸留水(15wt%)を用いた.実験の結果、olはopxのような鋸歯状の目立った反応組織を示さず、olよりopxの反応速度の方が速いことが示唆された.バルクの反応進行度をavramiの式でフィッティングすると、反応界面の進行度が1μm/dayのオーダーであることが分かった.求めた加水反応速度と流体移動速度を特徴的な時間で比べると、Iwamori(1998)にあったように粒界の流れでは平衡に、割れ目の流れでは非平衡になることが示唆された.
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  • 井上 貴至, 伊藤 康人
    T1-P01
    公開日: 2012/03/28
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    地層流体移動の実態解明には地層・岩体内の割れ目形成・発達過程を知ることが必要不可欠である。一般に岩石は微量の強磁性鉱物(磁鉄鉱など)を含んでいる。そこで今回、北海道北部・幌延町のコア試料(稚内層の珪藻質泥岩)の岩石磁気学的分析を行い、構造運動や堆積岩の微細ファブリック評価を試みたので、その予察的な成果を報告する。岩石磁気学的分析にあたって、地層面の走向傾斜の比較から稚内層ボーリングコアの原位置方位を決定した。直径1インチの試料片をそこから抜き取り、超伝導磁力計を用いて残留磁化測定を、KappaBridgeを用いて初磁化率異方性(Anisotropy of Magnetic Susceptibility; AMS)パラメータ測定を実施した。残留磁化方位は大きな西偏を示し、反時計回り回転を示唆する(消磁実験によって信頼性を検証する必要あり)。AMS主軸は極めて均一な方位を示し、微視的な岩石ファブリックを反映していると考えられる。
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  • 大井 修吾, 小木曽 哲, 三宅 亮
    T1-P02
    公開日: 2012/03/28
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    沈み込み帯でのマグマの生成や地震の発生には、沈み込むプレート(スラブ)に由来するH2O 主体の流体が重要な関与をしている。そのため、流体に着目した分析が行われるようになった。本研究は、含水鉱物から脱水した流体を石英中に包有し、その流体の化学組成を測定することを目指し、合成脱水流体包有物をクラックヒーリング法により作成し、大きさに着目して観察を行った。合成実験の結果、出発の石英中のクラック量が多いほど、流体包有物含有量が多いことがわかった。また、合成の保持時間が長いほど、流体包有物の大きさが増すことがわかった。
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  • 宮本 知治, 角替 敏昭, Dunkley Daniel J.
    T1-P03
    公開日: 2012/03/28
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    第52次南極観測隊における地質調査時に、Lutzow-Holm岩体において、新規に火成岩脈を発見した。それらはカリ長石や黒雲母を多産し、全岩組成もK-richであることが期待される。その中の1露岩ーRundvagshettaでは、岩脈の近辺で加水反応を起こしてザクロ石が分解している産状が認められた。この岩脈が加水反応を推進した流体を伴ったと考えられる。
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  • 東野 文子, 河上 哲生, Kumar M. Satish, 土屋 範芳, 石川 正弘, Grantham Geoff
    T1-P04
    公開日: 2012/03/28
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    東南極セールロンダーネ山地バルヒェン山に産するBt-Grt-Sil片麻岩のマトリクスには、特徴的に丸い粗粒Zrnが偏在し、Grt斑状変晶のリムにも包有される。Grt斑状変晶の包有物としてClに富むBtも産するが、Zrnの方が外側に包有される。Clに富むBtはClに富む流体の流入を、GrtリムでのZrnの急激な増加はZrの添加を示唆するが、これらは別イベントの可能性が高い。Clに富むBtが安定に存在した温度圧力条件は約800℃、9kbarと見積もれた。マトリクスにはKfs、ミルメカイト、Bt-Qtzインターグロウス等からなる優白色脈が存在し、同様の組織をもつ疑似多相包有物はGrt中にも存在する。両者のBt組成は類似し、近隣の塩素に富むBtほどGrtとの再平衡が進んでいないから、疑似多相包有物は3次元的にマトリクスと繋がっているのだろう。丸い粗粒Zrnと優白色脈には成因関係が示唆される。
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  • 小笠原 由一, 岡本 敦, 土屋 範芳
    T1-P05
    公開日: 2012/03/28
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    上部マントルを構成する超塩基性岩であるかんらん石や輝石は海洋底において海水と接触し吸水反応を起こし含水鉱物である蛇紋石を析出する。この蛇紋石は地下に水を持ち込む最大のキャリアーであることが知られており地球規模の水循環を考えるうえで蛇紋岩化作用のメカニズムの理解は極めて重要である。しかしその研究例は未だ不足しているのが現状でありメカニズムの解明のためには鉱物試料と溶液の両方の変化を経時変化で捉えることが必要であることから今回はかんらん石-水系, 斜方輝石-水系で熱水反応実験を実施した。実験には粉砕した天然の岩石を使用し純粋と封入し所定の時間加熱した。実験時間は4-1008時間, 温度は250度である。この結果, 斜方輝石-水系ではクロライトが析出しかんらん石-水系ではリザダイト, クリソタイル, ブルーサイトが析出した。ポスターにおいてより詳細な実験結果やかんらん石-斜方輝石-水系の結果を示す。
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