沖縄トラフの海底熱水活動に伴う炭酸塩物質の挙動と分布に関する研究

冲绳海槽海底热液活动相关碳酸盐物质的行为和分布研究

• 批准号: 04232219
• 负责人: 大森 保
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04232219/
• 关键词: 海底熱水活動; 炭酸塩; 沖縄トラフ; しんかい2000; 二酸化炭素; 堆積速度; Pb-210; マグネサイト

人間活動によって大気中に放出された化石燃料由来のCO_2の約1/2は海洋に移行したと考えられているが、充分には解明されてはいない。西太平洋で最も活動的な背弧海盆であ沖縄トラフは、海底熱水活動に伴って大量の二酸化炭素が海底から海洋へ放出される特異点である(熱水中の高い二酸化炭素濃度や炭酸アルカリ度、液状二酸化炭素の湧出、二酸化炭素クラスレートの形成、熱水性含マンガン炭酸塩の堆積など)。これら熱水域における炭酸物質の挙動と分布に関する化学過程は、浅海域におけるサンゴ礁の発達とともに、地殻-海洋-大気間での循環過程の一部として捉えることができる。海洋における炭酸(塩)物質のフラックスとシンクとしての海洋の役割を解明することが要求されている。本研究では、海底熱水系における炭酸(塩)物質の化学過程を解明し海洋におけるCO_2フラックスの解明に寄与するために、主に潜水艇「しんかい2000」を利用して、沖縄トラフの海底熱水域における(1)現在の海底熱水活動による炭酸(塩)物質の供給と海底での挙動・分布の地球化学、および、(2)周辺の炭酸塩物質を主とする熱水性堆積物と海底堆積物柱状試料の放射能年代学的な研究により、沖縄トラフにおける熱水湧出過程とその時間的変遷について研究した。比較にために、浅海の熱水活動である沖縄県竹富島沖サンゴ礁の海底熱水についても、墳出ガス(メタン、二酸化炭素など)、熱水組合、および熱水起源炭酸塩の化学組成と同位体組成についても研究した。以下の点について明かにされた。(1)最も且つ動的な伊是名海域では、硫酸塩-硫化物鉱床では硫化物が古く、硫酸塩が新しい結果が得られ、過去100年間に熱水の活動状況が変動したことが示唆される。液状二酸化炭素の湧出とクラスレートの形成が認められる。(2)伊平屋海凹と南奄西海丘ではそれぞれ熱水起源のマンガン炭酸塩とマグネシウム炭酸塩が形成されている。(3)伊是名海穴、伊平屋海凹およびなつしま海丘の柱状堆積物分析によれば、海底熱水域にはPb-210の供給が周辺海域と比較して異常に高いこと、および熱水活動に伴う重金属元素の供給に変動があることがわかった。

About 1/2 of the CO2 emitted by human activities from fossil fuels is transported to the ocean and fully explained. The most active Neibei arc basin in the western Pacific Ocean is the one where a large amount of diacidified carbon is released from the seabed to the ocean due to submarine hot water activity (high diacidified carbon concentration in hot water and high concentration of carbon acid, the emergence of liquid diacidified carbon, the formation of diacidified carbon crusts, and the accumulation of hot water-containing carbon acids). The chemical process related to the movement and distribution of carbonaceous substances in the hot water region is part of the crust-ocean-atmosphere cycle process in the shallow sea area. The marine carbon dioxide (CO2) substance has been identified as a key component of the marine chemical industry. This study is aimed at elucidating the chemical processes of carbonic acid (CA) substances in the submarine hot water system, and their utilization in the submarine "SH2000".(1) The supply of CA substances in the present submarine hot water system, and the geochemistry of the distribution of CA substances in the seabed.(2) Study on the radioactive chronology of columnar samples of carbonate deposits and seafloor deposits, including the hot water emission process and the time transition. Comparison of hot water activity in shallow sea and deep sea, hot water association, hot water origin, carbon isotope composition, etc. The following points are clear: (1)The most dynamic is the sea area, sulfuric acid-sulfide bed, sulfide ancient, sulfuric acid new results, hot water activity in the past 100 years has changed, this shows that The formation of liquid diacidified carbon (2)Ihei Uya Sea Depression and South West Sea Hill are the origin of hot water and the formation of carbon dioxide (3)Ishina Sea Cave, Ihiraya Sea Depression, and the analysis of columnar deposits in the sea mound. The supply of Pb-210 in the submarine hot water area is abnormal. The supply of heavy metal elements is abnormal.

项目成果

大森 保: "地球化学的観測からみた西表島群発地裏" 月刊「地球」. (1993)

大森保：“从地球化学观测中看到的西表岛地球背后”，《地球》月刊（1993）。

大森 保: "沖縄トラフ海底熱水性堆積物の化学組成と同位体組成" 地球化学会要旨集. 271- (1992)

Tamotsu Omori：“冲绳海槽海底热液沉积物的化学和同位素组成”地球化学学会摘要 271-（1992）。

大森 保: "沖縄トラフ海底熱水鉱床中の微量遠濃度分布" 地球化学会要旨集. 192- (1992)

Tamotsu Omori：“冲绳海槽海底热液沉积物中的痕量远聚分布”地球化学学会摘要 192-（1992 年）。

大森 保: "群発地震に関連した竹富海鹿温泉の地球化学" 地球化学会要旨集. 244- (1992)

Tamotsu Omori：“与地震群相关的竹富三嘉温泉的地球化学”地球化学学会摘要 244-（1992 年）。

大森 保: "サンゴ礁における石灰化と二酸化炭素濃度" 地球化学会要旨集. 218- (1992)

Tamotsu Omori：“珊瑚礁中的钙化和二氧化碳浓度”地球化学学会摘要 218-（1992 年）。