水－岩石反応実験と炭素循環シミュレーションによる地球初期二酸化炭素圧の推定

利用水岩反应实验和碳循环模拟估算地球的初始二氧化碳压力

• 批准号: 24340138
• 负责人: 鹿園 直建
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo Gakugei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24340138/
• 关键词: 二酸化炭素; 水-岩石反応; 炭素循環

地球初期(始生代)表層環境(二酸化炭素分圧・酸素分圧・メタン分圧)の推定については活発な議論が行われているが、未だに決着がついていない。一般的に、地球表層環境に及ぼす各気体分圧の影響が大きいと認められているにも関わらず、実際の研究でその関係を確認できていないためである。本研究の目的はこの点を確認することにあって、平成26年度の内容は以下のようにまとめることができる。①玄武岩-海水-二酸化炭素反応の実験：平成24年度から継続してきた二酸化炭素反応実験装置による溶解実験を行った。本年度は主として島弧および海嶺玄武岩試料に対するCO2・H2Oの反応実験を行った。25年度における反応条件（CO2分圧＝0,1,5MPa, 反応温度＝40℃）は変更せず、撹拌翼を用いた気液混合効果について検討した。その結果、撹拌が反応律速において効果的であることが分った。②玄武岩の種類による溶解速度定数の検討：前年度の実験で開放系(流通系)と閉鎖系(バッチ系)で溶解速度が異なることが分かっている。富士山系玄武岩(島弧玄武岩)で水-岩石反応を閉鎖系で行った場合、k=10-11.7(２５℃、ｐＨ＝6～7)となり、開放系のk=10-10.7(２５℃、ｐＨ＝6～7)と大きく異なる。これはpHと温度による差異と結論できる。③水素イオン濃度と溶解速度反応の実験：一般に、水溶液と水素イオン濃度の関係は化学反応における溶解度律速論として論じられており、特に、水‐岩石反応では中性域において顕著な変化をもたらすと言われている。このため、今回は水溶液のpHを6.9～7.2に保持しながら実験を行った。その結果、島弧玄武岩の溶解速度は海嶺玄武岩よりも大きい事が分った。

The initial stage of the earth (Eozoic) surface environment (diacidified carbon pressure·acid pressure·water pressure) is estimated to be active. The influence of general environment, earth surface environment and various gas components on the environment and environment is greatly recognized. The purpose of this study is to confirm the following points:① Basalt-Seawater-Diacidified Carbon Reaction System: 24 years of Heisei from the beginning of the year to the end of the year. This year, the CO2·H2O reaction in the main island arc and ridge basalt samples was carried out. 25 years after the reaction conditions (CO2 partial pressure =0,1,5MPa, reaction temperature =40℃) change, stirring blade with medium gas mixing effect during the test The result is that the mixing speed is higher than that of the mixing speed. (2) Dissolution velocity determination of basalt type: open system (circulation system) and closed system (closed system) in previous year. The Fujishan basalts (island-arc basalts) are characterized by water-rock anti-collision, closed-system and open-system k = 10 - 11.7 (25 ℃, pH = 6 ~ 7). The difference between pH and temperature is discussed. 3. The relationship between water concentration and dissolution rate: general, water solution and water concentration, chemical reaction, solubility law, rate theory, special, water rock reaction, neutral domain, chemical reaction, chemical reaction. The pH of the aqueous solution is maintained at 6.9~7.2. The dissolution rate of island-arc basalt is different from that of ridge basalt

项目成果

The role of hydrous ferric oxide precipitation in the fractionation of arsenic, gallium, and indium during the neutralization of acidic hot spring water by river water in the Tama River watershed, Japan

日本多摩川流域河水中和酸性温泉水过程中水合三氧化二铁沉淀在砷、镓和铟分馏中的作用

• DOI: 10.1016/j.gca.2012.03.009
• 发表时间: 2012
• 期刊: Geochim. Cosmochim. Acta
• 作者: Yasumasa Ogawa;Daizo Ishiyama;Naotatsu Shikazono;Kenta Iwane;Masahiro Kajiwara;Noriyoshi Tsuchiya
• 通讯作者: Noriyoshi Tsuchiya

Geochemistry of Earth System

地球系统地球化学

• 发表时间: 2014
• 作者: Yuichiro Nakata;et al.;鹿園直建;Naotatsu Shikazono
• 通讯作者: Naotatsu Shikazono

ハワイ南東方沖におけるレアアース泥の資源ポテンシャル評価

夏威夷东南海岸稀土泥资源潜力评估

• 发表时间: 2012
• 期刊: 資源地質
• 作者: 安藤卓人;沢田健;岡野和貴;小刀禰宅朗;横山龍;西弘嗣;高嶋礼詩;大田隼一郎・藤永公一郎・髙谷雄太郎・加藤泰浩
• 通讯作者: 大田隼一郎・藤永公一郎・髙谷雄太郎・加藤泰浩

Experimental Determination of Effective Porosity Based on Specific Capacity under Controlled Conditions in a Laboratory

实验室受控条件下基于比容的有效孔隙率实验测定

• 发表时间: 2012
• 期刊: International Journal of Applied Environmental
• 作者: Wilkinson;J;M;and Shikazono;N.
• 通讯作者: N.

Ore-forming Ages and Sulfer Isotope Study of Hydrothermal Deposits in Kamchatka, Russia

俄罗斯堪察加半岛热液矿床成矿时代及硫同位素研究

• 发表时间: 2013
• 期刊: Resource Geology
• 影响因子: 1.4
• 作者: Ryohei TAKAHASHI;Hiroharu MATSUEDA;Victor;M. OKRUGIN;Naotatsu SHIKAZONO;Shuji ONO;Akira IMAI;Elena D. ANDREEVA and Koichiro WATANABE
• 通讯作者: Elena D. ANDREEVA and Koichiro WATANABE