陸上および深海底産マンガン濃集体の化学組成変動の検討および比較

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深海底の鉄マンガンノジュールには約1,000億t(Wedepohl,1980)、陸上の鉱床には約64億t(Glasby,1988)から179億t(Laznicka,1992)のマンガン鉱物資源量が見積られている。陸上のマンガン鉱物資源は先カンブリア紀非火山性浅海堆積物中の二酸化マンガン鉱(炭酸マンガン鉱も含む)を主とする層状鉱床を代表とする、少数の巨大鉱床によりまかなわれ、地質時代でわければ前期原生代が約59%、漸新世が17%強、ジュラ紀が6%強(Laznicka,1972)である。ただし生残期間を考慮すれば、漸新世が百万年当り1.1億tMnつまり110t/年で最大であり、これは約1,000億tのノジュール中のマンガンが中新世中期の約1,200万年前から均一に形成した場合の速度である8,300t/年と比較できる。これら巨大鉱床は、海盆縁の陸棚基盤と交差して存在する酸化還元界面の還元側で海水中に濃集した溶存マンガンが、その酸化側で沈殿をおこすことによって形成されたもので、海水準変動と成層海盆の形成がその前提条件になっている。そして酸化還元条件の相違およびマンガンの沈殿速度や海水の循環速度に依存して、二酸化マンガン鉱と炭酸マンガン鉱の形成と場が決定される。陸上には量としては微々たるものであるが、拡大中心でのオフィオライト複合岩体に伴うマンガンクラストおよび島弧環境での層準規制ならびに鉱脈型熱水マンガン鉱床などの熱水性の寄与が大きいタイプもあり、とくに日本ではこれからが重要である。海底のマンガン濃集体の代表はノジュールで、深海においてほとんど水成か初期続成で形成するが、水成クラストは浅海にも生じ、とくに中深度酸素最小帯に関連してコバルトに富むものは特徴的である。一方、熱水性クラストは陸上のものに対応する。これらの各種濃集体において、とくにその形成速度に対応して遷移元素の濃集パターンに相違が見られ、これは陸上の濃集体の生成場と成因を海底のものと比較するのに有効である。