クラスター状硫化鉱物結晶の電磁気学的性質の解明を通じた資源量推定法の開発

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本研究は、岩石中の過剰導電物質として他の岩石構成要素と比して圧倒的な良導電性を持つ硫化鉱物について、硫化鉱物の岩石中の存在形態によって岩石全体の電磁気学的性質に与える影響を調査するものである。既往研究では硫化鉱物同士が相互作用しない等粒分散型のモデルサンプルが提案され、数値計算、人工試料による室内試験など様々な検討が行われてきたが、現実の地質構造における硫化鉱物の沈澱は等粒子であるというよりもむしろ、岩石亀裂内部に沈殿した硫化物鉱脈や海底噴気性塊状硫化物が主流であると考えられる。実際に、塊状硫化鉱物や脈状硫化鉱物を含む天然の岩石試料では、既往理論に従わない試料も確認されている。本研究ではこれらのようなドラスティックな鉱物配置を考慮し、脈状硫化鉱物を内包する多孔質岩石内部の電流シミュレーションモデル生成と、塊状硫化鉱物の配置による電流集中の測定のための人工試料作成を行い、それぞれの計算および実験を実施した。本年度の成果としては、電流シミュレーションの実装が完了し、室内試験の実験データを取得できたほか、実際に硫化鉱物の電流方向への直線的連続性・配置効率によって電気特性が大幅に変化する様子が観察できた。また、硫化鉱物が電流方向に対して直線的に繋がることが可能な場合、すなわち硫化物鉱脈が電流方向と平行である場合には、全体との体積比0.05程度のごく少量の硫化鉱物でも岩石全体の導電率を数倍程度向上させうることも確認できた。