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1 一 34 一 海 底 熱 水 鉱 床 について 湯 浅 真 人 ( 海 津 地 質 部 ) 䵡 歯 瑯 奕 䅳 䄀 1はじめに 海 底 の 新 たな 鉱 物 資 源 として 有 用 金 属 元 素 を 多 量 に 含 む 熱 水 性 硫 化 物 鉱 床 が 新 聞 紙 上 や 商 業 雑 誌 類 でとり あげられ 始 めたのはつい 先 頃 のことである( 第 1 表 ). これが 騒 がれ 始 めたのは 東 太 平 洋 海 膨 やガラパゴス リフトで 銅 や 亜 鉛 を 多 量 に 含 む 塊 状 硫 化 物 鉱 床 が 発 見 されたことカミ 直 接 の 引 き 金 になっている.さらに 深 海 底 鉱 物 資 源 の 開 発 に 関 する 国 際 海 洋 法 条 約 をめぐって 一 部 の 海 洋 先 進 国 カミとった 態 度 にも 関 係 していよう. 米 国 で 報 道 されている 新 聞 記 事 在 とではこのような 硫 化 物 鉱 床 が 米 国 沖 合 200 海 里 以 内 の 海 底 に 存 在 している ことが 強 調 されているしまたNOAA( 米 国 海 洋 大 気 局 ) の1983 会 計 年 度 に 始 まる5か 年 計 画 で 提 案 されているプ ログラムも200 海 里 の 排 他 的 経 済 水 域 を 充 分 に 意 識 し たものとなっている(Duane1982). 有 用 金 属 元 素 を 含 む 硫 化 物 を 主 とした 熱 水 性 の 鉱 床 が 海 底 から 発 見 されたのはそう 古 い 話 ではたく 今 か ら10 数 年 前 に 紅 海 の 凹 地 (ディープ)で 発 見 されたのカミ 最 初 である(Mi11ereta1.1966;DegensandRosseds.1969). ただし 紅 海 で 発 見 されたのは 軟 かな 泥 状 の 重 金 属 濃 集 体 ( 重 金 属 泥 )である.このような 重 金 属 濃 集 体 カミ 紅 海 に 存 在 するのはここではディープ 中 に 温 い 濃 厚 塩 水 (ホットブライン)を 伴 うという 事 情 もあって 拡 大 初 期 の 拡 大 軸 でかつ 海 水 の 循 環 カミ 制 限 された 還 元 環 境 という 0penseaとは 異 なった 特 殊 在 条 件 が 存 在 するためと 考 えられた.しかし 最 近 相 次 いで 発 見 報 告 されている 塊 状 硫 化 物 鉱 床 は penseaの 中 央 海 嶺 系 に 伴 われてお り 盛 んに 熱 水 を 噴 き 出 している 煙 突 (チムニー)か 実 際 に 観 察 され 現 在 そこに 硫 化 物 鉱 床 が 形 成 されていると いう 点 で 海 洋 底 地 球 科 学 の 関 係 者 のみならず 鉱 床 関 係 の 人 たちも 含 め 大 きな 関 心 をまきおこした.さらに 前 述 のようにこのような 鉱 床 が200 海 里 の 排 他 的 経 済 水 域 内 に 存 在 するという 点 で 沿 岸 各 国 に 起 きた 波 紋 は 大 きいものと 狂 った 資 源 小 国 を 自 認 しかつ 四 方 第 1 表 新 聞 雑 誌 類 による 熱 水 鉱 床 紹 介 記 事. 新 聞 雑 誌 名 日 付 標 題 執 筆 者 日 経 新 聞 重 金 属 泥 開 発 乗 り 遅 れるな 浅 井 恒 雄 深 海 底 に 噴 き 出 す 金 属 硫 化 物 読 売 新 聞 新 しい 海 盆 誕 生 の 兆 し 宝 の 山 熱 水 鉱 床 発 見 も 朝 日 新 聞 資 源 の 宝 庫 海 底 の 黒 煙 毎 日 新 聞 深 海 の 熱 水 鉱 床 開 発 へ' 自 然 55 5 月 号 灼 熱 の 海 底 一 1980 年 代 の 地 球 科 学 に 向 けて 上 田 誠 也 サイエンス 55 7 月 号 東 太 平 洋 海 膨 の 熱 水 噴 出 マクドナルド K.C. ルーウェンダイク B.P ( 中 村 保 夫 藤 岡 換 太 郎 訳 ) OCEANAGE 57 7 月 号 特 集 新 資 源 熱 水 鉱 床 咄 への 期 待 海 洋 時 報 岡 村 健 二 長 谷 川 淳 水 野 篤 行 中 原 裕 幸 57 8 月 号 深 海 底 金 属 資 源 のニューフェイス 水 野 篤 行 科 学 と 実 験 57 9 月 号 新 資 源 熱 水 鉱 床 中 村 政 雄 科 学 月 号 深 海 底 に 噴 出 する 熱 水 58 2 月 号 新 しい 海 底 鉱 物 資 源 佐 藤 村 部 水 野 篤 行! ルーウェンダイク BP. 卥 慗 慴 敲 HYOROTHε 同 棚 ALHYOROG 匿 N us 側 曲 が 唱 祁 獥 摩 浥 湦 \ 診 亭 ヘ ーシ 第 1 図 海 底 における 重 金 属 濃 集 のプロセスと 濃 集 の 場 の 違 い(Bonatti1975). 㔀 酬 AGEN 匡 刊 C

2 を 海 に 囲 まれている 我 が 国 でこのような 海 底 熱 水 鉱 床 が 注 目 を 浴 びるのは 当 然 でもある. ここでは 硫 化 物 鉱 床 以 外 の 鉄 マンガン 酸 化 物 も 含 め 海 底 の 熱 水 鉱 床 とはどのようなものたのかその 産 状 や 分 布 などについていわば 資 料 としてまとめておく さらに 熱 水 鉱 床 発 見 の 今 後 の 可 能 性 についても 触 れる ことにする 一 この 小 文 を 書 くにあたり 海 洋 地 質 部 小 野 美 代 子 技 官 には 文 献 の 収 集 に 御 協 力 をいただきました 同 部 水 野 篤 行 部 長 には 原 稿 に 目 を 通 していただき 多 くの 御 助 言 をいただきました 記 して 厚 く 感 謝 致 します 2 海 底 における 重 金 属 元 素 の 濃 集 海 底 における 重 金 属 元 素 の 濃 集 に 関 わるプロセスは 熱 水 鉱 床 をつくるような 熱 水 活 動 のみではたい 深 海 底 鉱 物 資 源 として 先 輩 格 のマンガン 団 塊 の 成 因 としては 別 のプロセス( 水 成 作 用 )カミ 者 えられている.また 水 成 作 用 で 形 成 された 鉄 マンガンクラストと 熱 水 活 動 で 形 成 された 鉄 マンガン 酸 化 物 のクラストとでは 見 かけ 上 の 識 別 は 困 難 な 場 合 も 多 い. 本 章 では 海 底 における 重 金 属 元 素 の 濃 集 プロセスに ついて 一 通 り 眺 めておくことにする. BOnattietal.(1972a)は 海 底 での 重 金 属 元 素 特 に 鉄 マンガンの 濃 集 する 原 因 を 次 の4つに 分 類 している ( 第 1 図 ) 1hydrogenous 通 常 の 海 水 中 に 含 まれている 重 金 属 ( 水 成 作 用 ) 元 素 カミゆっくり 沈 澱 する マンガ ン 団 塊 はこの 過 程 によって 形 成 され たと 考 えられている. 2hydmthema1 火 山 活 動 に 伴 われる 熱 水 から 重 金 ( 熱 水 活 動 ) 属 元 素 が 供 給 される. 活 動 的 放 海 嶺 やリフトに 伴 われることカミ 多 い. 3halmyro1itic 岩 石 の 海 底 風 化 によって 重 金 属 元 素 ( 海 底 風 化 )が 供 給 される. 通 常 の 底 層 水 温 下 でのゆっくりした 変 質 作 用 であり 玄 武 岩 質 ガラスからのマンガンの 溶 脱 などはこれに 含 まれる. 4diagenetic 有 機 物 に 富 むような 堆 積 物 中 の 還 ( 続 成 作 用 ) 元 環 境 下 で 形 成 される.マンガン は 還 元 されて 堆 積 物 中 を 移 動 し 水 と 堆 積 物 との 境 界 付 近 で 酸 化 され 再 沈 澱 している. これら4つのプロセスは 重 金 属 濃 集 体 の 成 因 の 違 い 䅘 汓 但 卐 剅 䅄 汎 䜀 020~ 2 =Pく 奇 嚢 儀 鑑 繭 繭 亙 楓 蒲 萎 ポS 第 2 図 中 央 海 嶺 拡 大 軸 部 の 熱 水 系 モデノレ(Bonatti1975). 海 底 下 へ 浸 透 した 海 水 が 拡 大 袖 下 のマグマ 高 温 岩 体 と 反 応. 重 金 属 元 素 に 富 む 熱 水 となって 上 昇. 海 底 近 傍 で 海 水 と 混 合 し 硫 化 物 あるいは 酸 化 物 とし て 重 金 属 カミ 沈 澱 する.この 図 では 硫 化 物 は 海 底 下 の 玄 武 岩 中 に 沈 澱 するように 描 かれているが 熱 水 が 海 底 に 噴 出 するまでの 間 で 海 水 との 混 合 それに よる 冷 却 が 最 小 限 に 抑 えられれば 熱 水 は 高 温 かつ 還 元 性 を 保 たれるので 海 底 面 上 に 硫 化 物 を 沈 澱 す る. を 示 すとともに 重 金 属 元 素 の 供 給 源 の 違 いをも 反 映 し ている.すなわち1 通 常 の 海 水 2 熱 水 3 海 底 の 岩 石 4 間 隙 水 と 堆 積 物 である.2の 熱 水 により 供 給 される 重 金 属 元 素 は 海 水 が 海 底 下 の 高 温 岩 体 と 反 応 し 岩 石 中 から 抽 出 (リーチング1eaching)されたものが 主 体 であるという 見 方 ( 第 2 図 )をすれば3との 違 いは 抽 出 溶 脱 時 の 温 度 条 件 だけとなり 両 者 の 境 界 は 漸 移 的 狂 ものとたる また 上 記 4つの 供 給 源 と 多 少 重 複 する 部 分 はあるカミ 陸 源 物 質 や 生 物 源 物 質 も 供 給 源 として 加 えてよいかもしれない. 実 際 南 太 平 洋 のラウ 海 盆 (LauBasin)では 堆 積 物 中 の 重 金 属 元 素 の 供 給 源 の1つ として 近 接 するトンガ 海 嶺 に 由 来 する 火 山 性 物 質 ( 軽 石 )が 考 えられており(Be tin 1974)またマンガン 団 塊 中 への 銅 の 濃 集 機 構 の 一 部 は 放 散 虫 によりまかな われているようである(Frazer Fisk1980).

3 一 36 一 レ 灘 繋 鶴 織 裟 激 湾 鯵 第 3 図 熱 水 鉱 床 の 概 念 図 ( 東 太 平 洋 海 膨 北 緯 21 度 マクドナノレド ル ーウェンダイク1980に 基 づ く). 以 上 のように 海 底 における 重 金 属 元 素 の 濃 集 体 には 多 くの 種 類 があり 成 因 も 様 々に 異 なっている.これ らのうち 海 底 風 化 により 岩 石 ( 主 として 玄 武 岩 )から 溶 脱 されて 沈 積 した 重 金 属 濃 集 体 の 量 は 他 のプロセスに よるものに 比 べはるかに 少 ないと 考 えられる. 海 底 近 傍 における 通 常 の 温 度 条 件 下 で 岩 石 から 溶 脱 する 重 金 属 の 量 は 熱 水 作 用 による 供 給 に 比 べれば 極 めて 少 なく このようなプロセスによる 重 金 属 の 濃 集 は 恐 らくロー カルにしか 生 じえない. 残 る3つのプロセスの 中 でも 続 成 作 用 による 重 金 属 の 濃 集 は 有 機 物 の 流 入 量 の 大 き い 大 陸 縁 辺 部 に 限 定 されるであろうから 海 底 の 重 金 属 元 素 の 濃 集 体 としては 水 成 作 用 および 熱 水 活 動 による ものが 分 布 存 在 量 ともに 大 きいといえる. 3 海 底 熱 水 鉱 床 の 産 状 初 めにr 鉱 床 という 言 葉 の 使 用 についてお 断 わりし ておかなければ 狂 らない. 東 太 平 洋 海 膨 等 における 硫 化 物 鉱 床 の 発 見 以 来 熱 水 鉱 床 という 言 い 方 がされるこ とか 多 いカミ 海 底 の 熱 水 活 動 に 起 因 する 重 金 属 元 素 の 濃 集 体 には 硫 化 物 ばかりで 泣 く 酸 化 物 もあり 産 状 も 固 化 した 塊 状 のものもあれば 軟 かい 泥 状 のものもある. 陸 上 における 重 金 属 濃 集 体 に 対 して 使 われている 鉱 床 と いう 言 葉 には 経 済 的 価 値 というイメージカミつきまとう カミ 海 底 のそれについては 経 済 的 価 値 が 確 認 されてい るのは 紅 海 の 重 金 属 泥 のみと 言 っても 過 言 ではない. ここで 海 底 熱 水 鉱 床 という 言 葉 を 使 うのは 現 在 ではそ れが 最 も 通 りの 良 い 言 葉 であると 思 われるからで 経 済 的 価 値 の 概 念 は 伴 っていない.またここでは 遠 洋 性 堆 積 物 に 比 べ 鉄 やマンガンに 営 んでいるという 程 度 の 濃 集 体 "についても 扱 う.これについては 重 金 属 堆 積 物 という 言 葉 を 使 うことにする しかし 熱 水 鉱 床 と 重 金 属 堆 積 物 との 境 界 は 厳 密 に 定 義 されている 訳 で はない. 東 太 平 洋 海 膨 やガラパゴスリフトから 発 見 されている 塊 状 硫 化 物 鉱 床 も 含 め 今 までに 発 見 報 告 されている 熱 水 性 の 主 な 重 金 属 濃 集 体 は 組 成 産 状 から 次 のよう にまとめられる. 靴 1 陰 系 6 摂 1) 靴 1/ 姦 ヘクタール; 状 以 上 のほかに 重 金 属 堆 積 物 が 加 わる.また 岩 石 の 割 れ 目 に 鉄 マンガン 酸 化 物 が 網 状 にしみ 込 んだ 産 状 をす る 場 合 があるがこれはクラスト 状 酸 化 物 の 一 部 と 考 え られる. 1) 硫 化 物 硫 化 物 としては 塊 状 硫 化 物 鉱 床 が 最 も 良 くその 形 成 されている 産 状 が 観 察 されている これは 第 3 図 に 示 すような 煙 突 (チムニー)の 存 在 を 特 徴 としている. この 煙 突 は 黄 銅 鉱 閃 亜 鉛 鉱 黄 鉄 鉱 などの 硫 化 鉱 物 や 硬 石 膏 石 膏 だとの 硫 酸 塩 鉱 物 および 非 晶 質 シリカ 硫 黄 などからなり 熱 水 の 噴 出 口 とたっている. 煙 突 には 熱 水 を 現 在 噴 出 しているものとそうでたいものとカミ あり 噴 出 がみられるものはスモーカー(Sm.k )と 呼

4 一 37 一 策 2 表 東 太 平 洋 海 膨 北 緯 21 度 から 報 告 されたチムニー マウンド スモーク 等 ρ 構 成 鉱 物. Mound 雷 Ckmmηeys P 舳 1culo 一 但 s Sediments dead 1ive black Wkmte ω1out 圧 rom dis 棚 爬 呂 ated 5mokers 5mm0ker5 blacksmokers mounds non 一 b1 邑 ck wh1lβ 5mok 帥 smokers SmOkerS 功 四 伽 伽 3ρ 加 伽 伽 刎 妙 舳 ε α^ 妙 κ 舳 林 舳 加 ' 伽 舳 0 肋 舳 功 o' 舳 2 功 o 伽 伽 w 'z 伽 J 伽 r 伽 伽 1c 刎 r 伽 jf ω pyhle 3 肋 口 F 伽 伽 r ε r 日 伽 (9ypsum) 畠 ph 與 1erilc 舳 炊 sphalerit6 r 2 舳 ε 伽 κo r ε cha]cop 沖 c ch 副 1coP 沖 e p 沖 e r 伽 5 ε cmcop 洲 e wur 出 t6 marcasi[e Wur 屹 i 屹 Mg bydroxy b 皿 11e Wur 屹 i1e t 刎 C amorphous m 町 CaSi-e sulfalc mmhy 舳 e sulfur Fe-oxyhydrokmdc shic amorphous hydralc (9ypsum) (sulfur) b 副 {e SiliCa gypsum (5phaleHle (digcmi-e) 5u]fur bad 屹 (Pyrrh 舳 c) (Wur 屹 1tC) (Pydte) goethile goe 舳 e (Wu 此 ite) (marcaきilc) (m 町 CaSile) Fe-oxyhydrox1de Fe ox 畑 droxide (cubmmitc) (co 則 藺 dumm)? (9ypsum) j 趾 0Si-e jargsite (bomjle) {cubkmtc) (mtr 句 砒 OSile) (covdlile) (mmtrφrosi-e) (corundumm)? ( 一 刎 C (9 北 mm) (co 刷 ndum)? (bokmte) {cubmmite) (cmcodte 主 成 分 鉱 物 をイタリックでアクセサリー 鉱 物 を 括 弧 で 示 した Haymon 区 astner(198!)による ばれている.スモーカーから 出 ている スモーク"にも 黒 色 のもの(ブラックスモーク)と 白 色 のもの(ホワィト スモーク)とがあり 両 者 では 含 まれている 微 粒 子 が 異 な っている( 第 2 表 ).また スモーク"の 温 度 噴 出 速 度 も 異 たりブラックスモークでは350 前 後 1 O~ 2.6m/sホワイトスモークでは300dc 以 下 で 噴 出 速 度 は30 の 場 合 に0.1~o.2m/s140 の 場 合 に0.7m/s と 測 定 されている(Conv.r.e.tal.1982) ブラックス モーカーの 周 囲 には 生 物 活 動 は 見 られないがホワイトス モーカーの 周 囲 では 生 物 活 動 が 盛 んである. これらの 煙 突 は 小 さな 丘 (マウンド)の 上 に 立 っている この 丘 は 主 として 活 動 をやめた 煙 突 の 破 片 からなる 大 きさは 高 さ1~4m 底 面 の 幅 5~15m 程 のものか の 匝 山 ト 山 Σ ω 漀 φ ぎ 燃. 榊 1 榊 洲 1 山 一 一 1 ' ALuC 奓 1 ASτ?SτRINGERSuL 戸 1D 直 WES1' 第 4 図 ガラパゴスリフトで 発 見 された 非 活 動 的 煙 突 (チム ニー)からなるmeta11iferousridge(Malahoff ㄹ 㠲 ら 大 きなものでは 高 さ20m 幅 50mに 達 するものもあ る(Wi11ia 血 s.t ). 煙 突 の 高 さは0.5~6mm 位 であるカミ 最 近 Ma1ahoff(1982)により 報 告 されたガ ラパゴスリフトの 煙 突 ( 非 活 動 的 )では35mの 高 さをも っものが' 幅 200m 長 さ1000mのmeta11iferousridge をなしているという( 第 4 図 ) 一 紅 海 の 重 金 属 泥 は 中 軸 部 リフト 谷 とそれを 横 断 する 断 層 との 交 点 付 近 に 発 達 する 凹 地 (ディープ)に 沈 積 して いる 一 Bischoff(ユ969)はアトランテイスI 世 デイープ での 調 査 結 果 に 基 づいて7つの 堆 積 相 を 分 類 したが Cronan(1980)はその 後 の 調 査 結 果 も 加 え 次 の6つの グループに 分 類 しなおした それらは 酸 化 物 硫 化 物 硫 酸 塩 炭 酸 塩 ケイ 酸 塩 通 常 の 堆 積 物 である このうち 酸 化 物 硫 化 物 ケイ 酸 塩 カミ 金 属 元 素 に 富 んで いる. 硫 化 物 としては 鉄 銅 亜 鉛 硫 化 物 の 混 合 相 と 黄 鉄 鉱 相 とが 識 別 されるがいずれも 細 粒 泥 状 の 兄 かけをし ている(Ross Degens196 にそのカラー 写 真 が 掲 載 されて いる). 硫 化 物 としては 以 上 2つのタイプのほか 海 底 から 採 取 された 玄 武 岩 中 に 鉱 染 状 網 状 に 生 じているものがあ るが 量 は 少 い. 2) 酸 化 物 海 底 の 熱 水 活 動 により 形 成 されている 酸 化 物 は 鉄 マンガンあるいは 両 者 の 酸 化 物 である.これらの 酸 化 物 は 海 底 の 岩 石 の 表 面 をクラスト 状 に 覆 って 沈 積 し

5 一 38 一 策 3 表 紅 海 重 金 属 泥 の 各 堆 積 相 ごとの 平 均 化 学 組 成 (Bischoff1969). 䙥 䵯 湴 ⵇ 潥 瑨 楴 攭 Detritalmori11on teakmorphoussu 肺 demanganite S1O 里 A1 主 O 竈 F 白 03(tota1) 䙥 伀 䵮 ヒ コ 㐀 䍡 伀 婮 伀 䍵 伀 䌰 匀 㠭 㐀 㘮 㔀 㐀 㘀 〸 㰮 〱 伮 アハ ート 一.7 ヘ ソⰱ ㄱ 㐮 㠀 ミ.2 㠀 㠮 㘀 ヒ アストル 㤀 㠮 㜀 ㄬ 㘴 㜀 ヒ アストル 㐀 㜀 アハ ート ヒ アストル 㘀 㘀 䤮 㔀 ⰳ ㄳ 1. 一 㔀 ㄲⰲ 㐮 㔀 㔬 㜀 ㄶ 㜮 㔀 㜀 3σ5 㐀 フラン 㤀 㐀 㘀 宗 Basedonon1y2analyses. ていたりあるいは 崖 錐 の 角 礫 のマトリックスとして 沈 積 している. 鉱 物 相 としては 針 鉄 鉱 マンガナイ ト(10A7A)ランシー 鉱 などカミ 識 別 されることが 多 い が 非 晶 質 の 鉄 やマンガンの 酸 化 物 水 酸 化 物 も 多 く 見 られる. 紅 海 の 重 金 属 泥 中 の 酸 化 物 には 褐 鉄 鉱 相 鱗 繊 石 相 赤 鉄 鉱 相 磁 鉄 鉱 相 マンガナイト 相 が 識 別 される (Cron n1980).また 非 晶 質 のマンガン 酸 化 物 鉄 マンガン 酸 化 物 もみられる これらの 酸 化 物 は ディープ 中 では 硫 化 物 に 比 べ 熱 水 噴 出 口 からより 離 れた 位 置 に 分 布 している. 上 記 2タイプの 酸 化 物 に 分 類 されない 塊 状 のものを 塊 状 酸 化 物 とした 伊 豆 小 笠 原 海 域 で 採 取 された 例 (Yu Yokot.1982)では 黒 色 不 規 則 塊 状 で 表 面 はアア 溶 岩 状 にゴツゴツしている. 酸 化 物 としては 磁 鉄 鉱 10Aマンガナイトカミ 主 成 分 となっている. 熱 水 性 の 酸 化 物 の 場 合 潜 水 調 査 艇 により 観 察 記 載 され 左 ものは 少 くドレッジにより 採 取 されたものが 殆 んど である. 従 って 観 察 例 が 多 くなれば 現 地 性 の 産 状 に 基 づく 名 称 カミ 提 案 されるかもしれない. 3) 重 金 属 堆 積 物 通 常 の 遠 洋 性 堆 積 物 に 比 べ 鉄 マンガンほかの 重 金 属 元 素 に 富 む 堆 積 物 を 重 金 属 堆 積 物 とした. 前 述 の 酸 化 物 との 境 界 は 厳 密 ではないカミこちらの 方 カミ 鉄 マン ガンの 含 有 量 は 低 い. 中 央 海 嶺 系 の 表 層 堆 積 物 として 広 く 分 布 するほかグローマーチャレンジャー 号 による 深 海 掘 削 の 結 果 大 洋 盆 の 堆 積 層 の 最 下 位 ( 玄 武 岩 層 の 直 上 ) 付 近 に 存 在 することが 知 られている 鉄 酸 化 物 粒 子 マンガンマイクロ 団 塊 海 底 火 山 物 質 とその 変 質 物 粘 土 鉱 物 生 物 片 などからなり 陸 源 物 質 は 少 たい 4) 熱 水 性 酸 化 物 の 識 別 塊 状 硫 化 物 のように 産 状 カ 湖 らかなものは 問 題 底 いカミ 産 状 の 不 明 た 特 に 鉄 やマンガンの 酸 化 物 の 場 合 見 か け 上 これを 水 成 作 用 によるものと 識 別 するのが 困 難 なこ とが 少 なくない. 海 底 の 熱 水 鉱 床 を 探 査 する 際 には 同 じマンガン 酸 化 物 であってもそれが 熱 水 活 動 に 由 来 するものかどうかは 大 事 な 指 標 となる. 海 底 風 化 による 重 金 属 の 濃 集 は 一 般 的 でないので 除 外 するとして 水 成 作 用 続 成 作 用 による 重 金 属 濃 集 体 ( 酸 化 物 )と 熱 水 活 動 によるそれとの 間 の 識 別 はそれぞ 第 4 表 成 因 別 の 鉄 マンガン 酸 化 物 の 組 成. 祤 牯 来 湯 畳 उ 祤 牯 瑨 敲 浡 ㄉ 楡 来 湥 瑩 按 ㄉ オンス 㐉 㔉 㘉 㜀 䙥 ऱ 㔮 㔉 ㄷ オンス ळㄉ 伮 ळ 㤉 伮 㘀 䵮 ऱ 㔮 㜉 ㄸ ह 㠉 㔲 ळ 㜰 ळ 㜮 伀 卩 ऱ 㔉 ヒ アストル 㔵 ष व धश A O.69 O,4 <0.5 一 2.8 1,20 乩 㤉 伮 ファラット 〱 伮 㤰 ファラット 伮 㜵 㔱 䍯 ㄉ 伮 㐴 〱 㔉 伮 ファラット 伮 〳 ㄱ 㔉 伮 〹 䍵 र 㐉 伮 ㄱ ㄶ 伮 㘰 伮 ㅏ Mn/Fe 比 O.33 O Mn/Fe 比 の 範 囲 O.5~5 変 動 が 大 きい 背 同 い 産 地 は!:B1ake 海 台 2: 赤 道 部 太 平 洋 3:ストロンボリ 火 山 4: 東 太 平 洋 海 膨 Amph2D5:トンガケ ルマデック 海 嶺 6:スコットランドLochFyne7:offJapanBonattieta1.(1972a)を 一 部 改 変 し Cronanetal.(1982)によるトンガケルマデック 海 嶺 のデータを 加 えた

6 一 39 一 䍵 槷 䍯 恘 8PAClFlCNOOuLES ODEPOSITS 戸 ROMLOCl 1FYN 匡 HYDRO' HERM^LOEPOSlTS 戸 R MTI'11 R^, 匱 ⵒ 位 㠰 䰱 䙁 剞 乄 䅍 偈 〲 XFo RlCHSEOlMENTSFROM E^SτPACI 戸 1CRISE 一 '` 戸 II 三 LDO 戸 REOSE^OEOTHERMALDEP SI1-S 䙯.い. 外 1.パo ぺ' ざ. 一 小 '' ' どキロ.θ. 3 碍 一 1へ1ト ル 11 守 ':8 /ぎトン1.!.. ㅘ 報 一 x/ 鴻 一 一 巾 x 榊 01 ト ル. 甚 由 第 5 図 水 成 作 用 熱 水 活 動 続 成 作 用 により 形 成 された 鉄 マ1 ガン 酸 化 物 の 化 学 組 成 の 特 徴 (Bonattieta1.1972a). れの 化 学 組 成 の 特 徴 によっている. 第 4 表 および 第 5 図 に 示 されるように 水 成 作 用 による 重 金 属 元 素 濃 集 体 (マンガン 団 塊 クラスト)は 熱 水 活 動 により 形 成 された 鉄 やマンガンの 酸 化 物 に 比 ベニッケルコバルト 鋼 などの 微 量 金 属 元 素 含 有 量 カミ 高 いのカミ 際 立 った 特 徴 であ る 熱 水 活 動 で 形 成 された 鉄 マンガン 酸 化 物 の 場 合 Mn/Fe 比 カミマンガン 団 塊 のそれと 良 く 似 ていることカミ あるカミこの 場 合 でも 微 量 金 属 含 有 量 は 後 者 に 比 べ 1~3 桁 少 ない. 第 4 表 では 熱 水 活 動 に 由 来 するマンガン 酸 化 物 の 化 学 組 成 の 特 徴 は 続 成 作 用 に 由 来 するマンガン 酸 化 物 の それに 大 変 良 く 似 ている. 両 者 の 識 別 はMn/Fe 比 や 微 量 金 属 含 有 量 からは 不 可 能 でありこれを 識 別 す るための 幾 つかの 試 み 提 案 カ 沌 されている(Gund1ach eta1.1982;hekinian1982;marchigeta1.1982). 地 質 学 的 背 景 等 の 状 況 証 麺 からの 推 定 もある 程 度 は 可 能 で あろうし 沈 積 速 度 が 測 定 できれば 強 い 証 挺 ともなりう る しかし 沈 積 速 度 の 測 定 は 試 料 の 状 態 にもよる, が 困 難 な 場 合 が 多 い.その 点 Marchigeta1.(1982) 鐵 第 5 表 熱 水 活 動 および 続 成 作 用 に 由 来 する 重 金 属 濃 集 体 あるいは 堆 積 物 のヒ 素 含 有 量 の 違 い(Marchigeta1.1982). AverageAsco 砒 帥 kgforvaエio 咽 typeso mminesediments-comp 汕 isonof 肚 eediffer. e 批.ana1 対 almethod5 Typeofsedimenセ AsconセenセinpPm Neut1=o 口 acばvahon analy 出 X 寸 ayd 岨 胞 亡 i natomiead50rpセion 祤 物 摥 Dee 昨 seasedimme 鮎 Dもgeハet 量 mmeta1 肚 erous 舵 dimmenkg B 舳 erdeep 舵 dimme 此 Hydroth 駅 ma 一 mme 由 mm 忘 ero 咽 εedimm6ψ Ea5tPaC 胴 CRi 船 Hy 由 0th 釘 脳 二 mme 凶 脈 erou8 5edimme 口 tredsea 㖱 (η 雪 5) 10 全 1 ( 冗 昌 6) ㄸケヒ コ (η 冒 6) ケㄵ (π 繧 3) 넲 (π 呈 4) 넶 ( 冗 呂 7} 㘶 (バ1) 36 㐶 (π;6 ㆱㄱ (π 目 7) ns アハ ート ノット ヒ ル넳アハ ート (π 目 5) 넱 (ド2ジ ュ57±12 㬴 ㄵns 㤴 (π;10)

7 一 40 一 㘰 一 ヒ コ 一 ヒ コ 匀 090 直 ㄸ 〹 し 逸 8^ o 舳 月 soo 'd 直. 一 熟 咀 ', 骨 2368 義. 私 卿 ン,,ド 氏 1 ズ 拙 帥 庇 ur050 中294 H 柵 帖 ` 岬 ' ノ ギ 琢 トン 1 劣 洋 中 狐 鵡 搬 鴛 惚 哨 伽 / 門 汐 隙 眉 閉 2 益 へ 吋 ま 籔 グ 雌 舳 坦. 慨 1 一 舳 地 1 洲 舳 唯 紙 % 雛 燃. 8 工 ネ 織 8 平 織 舳 舳 帥 榊 舳 祥 顯 海 草 一 槍 紗. 〹 ぅ ㄸ 焀 㘰 一 ヒ コ 一 ヒ コ 匀 㤰 圀 第 6 図 海 底 熱 水 鉱 床 重 金 属 堆 積 物 の 分 布. 略 号 は 次 の 通 り : 硫 化 物 採 取 測 点 鰯 : 酸 化 物 採 取 測 点 B: 海 盆 D:ディープF: 断 層 FZ: 断 裂 帯 R: 海 嶺 数 字 のみで 示 してあるのはDSDPの 測 点 番 号. 南 東 部 太 平 洋 の 破 線 で 囲 まれた 地 域 は 東 太 平 洋 海 膨 およびバウエルディープの 重 金 属 堆 積 物 分 布 地 域 を 示 す により 提 案 されているヒ 素 含 有 量 を 用 いた 識 別 は 分 析 の 簡 便 さも 含 め 好 都 合 な 基 準 である( 第 5 表 ). 鉄 マンガン 微 量 金 属 元 素 による 識 別 法 は 陸 上 の オフィオライトに 伴 う 鉄 マンガン 酸 化 物 の 形 成 場 のイン ディケーターの 一 部 としても 使 用 されうる(Bon.tti.t a1.1976a) 一 4 海 底 熱 水 鉱 床 の 世 界 的 分 布 前 章 では 海 底 熱 水 鉱 床 の 産 状 について 述 べた ここ では 鉱 床 とは 呼 ばれ 校 いものも 含 め 熱 水 活 動 に 起 因 すると 考 えられている 重 金 属 元 素 の 濃 集 体 の 分 布 につい 上 述 べる1 第 6 図 に 熱 水 性 鉱 床 重 金 属 泥 重 金 属 堆 積 物 等 の 分 布 を 示 した.これらの 分 布 は 当 然 のことなカミら 中 央 海 嶺 系 や 火 山 性 島 弧 など 火 山 活 動 の 存 在 するところ あるいはその 近 辺 に 集 中 している 直 接 的 な 火 山 活 動 の 存 在 しない 場 合 でもそれに 関 わりをもつ 断 裂 帯 構 造 線 に 伴 われていることか 殆 んどである.ここでは 熱 水 鉱 床 や 重 金 属 堆 積 物 が 伴 われる 大 地 形 を 第 6 表 の 様 に 区 分 する この 地 形 区 分 を 念 頭 におき 海 底 熱 水 鉱 床 重 金 属 堆 積 物 の 発 見 研 究 史 をたどりながらそれぞれ に 伴 うタイプをみてみよう. 1)Chancmge 正 趾 pe 砒 ion 海 底 から 重 金 属 元 素 に 富 む 堆 積 物 カミ 最 初 に 採 取 された のはマンガン 団 塊 やフォスフォライト 団 塊 を 最 初 に 発 見 した19 世 紀 後 半 のチャレンジャーM 世 号 (H.M.S. 第 6 表 海 底 熱 水 鉱 床 を 伴 う 大 地 形 の 区 分 一 大 地 形 区 分 随 伴 する 熱 水 一 性 重 金 属 濃 集 体 l1111 騰 谷 芸 裏 急 1オーム11 塊 状 硫 化 物 鉱 床 重 金 属 泥 ( 紅 海 ) クラスト 状 酸 化 物 クラスト 状 酸 化 物 鉱 染 状 および 網 状 硫 化 物 一 重 金 属 堆 積 物 ト i 海 底 火 山 / 瞭 鷲 セント 型 硫 化 物 酸 化 物 クラスト 状 酸 化 物 島 弧 系 海 底 火 山 火 山 島 クラスト 状 酸 化 物 塊 状 酸 化 物 硫 化 物 111/l;ll{ 灘 軸 部 重 金 属 堆 積 物 ( 表 層 および 堆 積 層 の 基 底 部 ) 重 金 属 堆 積 物 ( 表 層 および 堆 積 層 の 基 底 部 ) 酸 化 物 海 溝 ( 海 側 海 溝 斜 面 ) 重 金 属 堆 積 物 ( 堆 積 層 の 基 底 部 )

8 一 41 一 Ch.11engerM)の 探 検 航 海 である.Rona Lowe11(1980) の 記 述 によればチャレンジャー 航 海 により 得 られた 堆 積 物 についてMurray Renard(1891)により 火 山 源 成 分 を 含 むという 記 載 がなされており 後 にReve11e(19 奥 4) による 化 学 分 析 の 結 果 重 金 属 元 素 に 富 む 堆 積 物 である ことが 分 っだそうである. 2) 紅 海 のホットブラインと 重 金 属 泥 紅 海 で 塩 分 濃 度 の 高 い 温 海 水 (ホットブライン)が 発 見 されたのも1880 年 代 であり 今 から1 世 紀 も 昔 のことで ある(Mli11e ta1.1966).ホットブライン 下 の 堆 積 物 が 重 金 属 元 素 に 富 むことが 明 らかにされたのは1965 年 のアトランティス 皿 世 号 (Atl ntis 皿 )の 調 査 による (Mi11ereta1.1966) その 後 1966 年 にはチェイン 号 (Ch.in)によって 紅 海 の 堆 積 物 は 更 に 詳 しく 調 べられ その 結 果 はDegens Rosseds (1969)により 単 行 本 と してまとめられた 紅 海 の 重 金 属 泥 については 黒 鉱 鉱 床 との 類 似 性 カミ 指 摘 され 我 が 国 でも 度 々 紹 介 されてき た( 堀 越 1972; 佐 藤 兼 平 1974; 鹿 園 1974) 3) 海 底 重 金 属 堆 積 物 ( 鉄 マンガン 酸 化 物 )の 発 見 中 央 海 嶺 頂 部 の 重 金 属 堆 積 物 紅 海 の 重 金 属 泥 とは 別 に 東 太 平 洋 の 堆 積 物 の 化 学 分 第 7 表 サントリニ 火 山 に 伴 う 鉄 酸 化 物 に 富 む 堆 積 物 の 化 学 組 成 (Bonattieta1.1972b) Th 釘 ath 釘 atheratheratherathera Pεrccot (a)(b)(c)(d)(c)(11 卩 䄱 䍡 䵧 䬀 乡 Fε 䵮 倀 T 三 H20 䠲 mm 䈀 䉡 䍯 䍲 C 岨 阯 乩 卣 嘀 夀 婲 䙣 渀 㘮 㔀 アハ ート 㘶 㠳 〱 㐳 㤀 㠀 㤀 ㄳ 㠰 く5 㰵 㤀 く10 く5 㰳 ヒ コ 㼰 く10 ㄳ 㔀 ㄱ 㔷 フ ッシェル ㄴ 㔰 フラン 㘀 〳 ㄹ 㤰 く5 㰵 ヒ コ 㰱 く5 く3 㘰 ㄷ ㄹ 㔸 5. 一 〇 5 ヘ ニヒ 㐹 ㄸ ヒ アストル 㐱 㐰 アハ ート α003 ㄳ 㔀 㠸 く5 く5 㰱 㰵 3 㜰 フラン 㰱 蜘 8λ 伮 〳 ㄲ 㐰 ⰵ 皿 11 ㄳ 㘀 ㈡ 㘮 アハ ート 㤱 㘳 㐹 㔮 〱 ヘ ソ 㜀 ㄱ ㄳⰲ 㜀 㔮 㔸 㜀 ㄬㄸ 㠴 㔶 ξ.01 〱 㝉 㤬 㜲 6,9 一 0026C0 ヘクタール 㠵 ヒ コ〲 㜰 PPm 40,OOO ヒ コ 住 伀 200,OO 汏 伬 住 伀 第 7 図 䙥 渀 corbonoteイree r ' ㄬ 䤬 䤬 椬 1 1\ '!heof fiow 東 太 平 洋 海 膨 ( 南 緯!2-!6 度 )を 横 断 する 堆 積 物 の 鉄 十 マンガン 組 成 プロファイル(Bostrom Peterson 1966). 破 線 は 熱 流 量 プ 目 ファイル. 析 結 果 から 東 太 平 洋 海 膨 拡 大 軸 部 を 中 心 として 鉄 マンガンに 富 む 堆 積 物 の 存 在 することが 見 いだされた (Skomyakovaユ965;Bostrom peterson1966)( 第 7 図 ) このような 異 常 組 成 の 堆 積 物 の 成 因 として 海 底 温 泉 起 源 (Skomyakoマa1965) 深 海 底 におけるmagmaticpr0- cess 起 源 (Bo.t.om P.t son1966) 在 とが 提 案 された 東 太 平 洋 海 膨 頂 部 近 傍 の 海 山 斜 面 の 測 点 A 血 ph2dから 最 大 で32.5%の 鉄 を 含 む 堆 積 物 を 採 取 したBonatti JOensuu(1966)はこの 堆 積 物 の 起 源 を 火 山 起 源 の 熱 水 および 深 海 底 玄 武 岩 質 溶 岩 からのリーチングによると 考 えた. 島 弧 系 火 山 の 重 金 属 堆 積 物 鉄 マンガンあるいは 鉄 に 富 む 堆 積 物 は 中 央 海 嶺 系 の みならず 島 弧 系 の 火 山 に 伴 っても 形 成 されている 埴 中 海 He11enic 弧 (Cyc1 d s 弧 )のサントリニ 火 山 (カルデ ラ)に 伴 う 鉄 酸 化 物 (Bon.ttiet b;Puch.1t1973) 同 じく 地 中 海 Calabrian 弧 (A 1ian 弧 )のストロンボリ 火 山 に 伴 う 鉄 マンガン 酸 化 物 (B.natti.ta1.1972b)と 同 弧 ブルカノ 火 山 に 伴 う 鉄 硫 化 物 (Va11 t1973;hom ez.ta1.1973)などはその 例 である( 第 7 表 ).また 西 太 平 洋 でもインドネシアMahengetan 島 沖 にあるバヌウ フ 海 底 火 山 に 伴 う 鉄 あるいは 鉄 マンガン 水 酸 化 物 (Ze1enov1965)パプアニューギニアニューブリテン 島 マツ ピ 湾 の 鉄 酸 化 物 (F.rgus.n Lamb t1972)などカミ 報 告 さ れている.これらの 酸 化 物 はいずれも 陸 上 で 観 察 で きる 程 の 海 岸 線 付 近 の 温 泉 噴 出 口 周 辺 (サントリニマツ ピ 湾 ) 海 岸 から 近 い 浅 海 底 (バヌゥフ)あるいは 変 色 水 域 (ブルカノ) 等 特 別 の 海 洋 調 査 を 必 要 としない 沿 岸 域 に 分 布 している.

9 一 42 一 浥 ⵥ 牓 䅬 bel w ^1+ 戸 8+Mn seofl 洲. 1 㔲 㤴 䄱 1; 囎 阿 _ ' ` 1 一. 6 1 幎 乏 उ 佚 㤉 ऱ 㜰 उ 十 1 䱞 変 㠰 䅄 氉 ऱ 9 00ZE 1 十 1 䱞 変 ㅏ 伉 उ 䕏 उ llo Zl OL. 1 䱁 変 12 8^SALT :ま उ : ; 13 l11 丁 ' 帱 ハ ーセント 䵮 㐭 ヒ アストル 䤀 meオe7s 扥 汯 眀 獥 潦 汯 潲 見 協 同 パ 戸 ERRUG. 䍌 幙 汬 氀 ℸ 幓 幌 吀 '' 一 一 ' 豚 ' 海 盆 底 の 重 金 属 堆 積 物 同 様 の 堆 積 物 はラウ 海 盆 (Be.tin τ974)やバウエル ディープ(Say1 Bi h.ff1973)のような 大 洋 中 にあ る 海 盆 底 からも 報 告 されている しかし 海 盆 底 の 鉄 やマンガンに 富 む 堆 積 物 の 場 合 火 山 活 動 に 直 接 伴 うも のとしてではなくラウ 海 盆 の 場 合 であれば 先 に 述 べ た 様 に 近 接 島 弧 に 由 来 する 火 山 性 物 質 を 含 め 海 盆 底 に 露 出 するソレアイト 質 玄 武 岩 の 風 化 および 海 水 間 隙 水 からの 沈 積 等 の 複 合 した 形 成 過 程 が 考 えられているし (B tin 1974)バウエルディープの 場 合 には 隣 接 す る 東 太 平 洋 海 膨 上 で 形 成 された 細 粒 合 金 属 物 質 が 海 膨 斜 面 を 流 下 して 海 盆 底 に 沈 積 したという 説 (Dymondet )もある. 第 8 図 フィリピン 海 盆 のDSDPコア 中 の 基 底 重 金 12 属 堆 積 物 (Bonattietal.1979). 基 底 重 金 属 堆 積 物 (hasalmetallifemusseaiment) 海 盆 底 で 見 られる 前 述 の 鉄 マンガンに 富 む 堆 積 物 は 海 盆 底 堆 積 層 の 最 上 位 にあり 海 底 に 露 出 して 存 在 するカミ クローマーチャレンジャー 号 (G1omarCha11enger)によ る 深 海 掘 削 が 開 始 されてからは 深 海 底 堆 積 物 の 最 下 位 付 近 にも 同 様 の 堆 積 物 の 存 在 することカミ 明 らかにされた この 堆 積 物 は 特 に 基 底 重 金 属 堆 積 物 (b sa1m ta11if rous dim.nt)と 呼 ばれインド 洋 西 部 (DSDPSit ' などCronanetal.1974)フィリピン 海 (DSDpSite291294などB.n.ttiet ) 太 平 洋 30 牬 氀 東 部 (DSDPSite B など vonde1vo1ch Rex1970;B1och1981;Cronaneta ;Dymondeta1.1977)にその 側 カミ 知 られている( 第 6 区 および 第 8 図 ). 基 底 重 金 属 堆 積 物 は 前 述 の 中 央 海 嶺 系 で 形 成 された 鉄 マンガンに 富 む 重 金 属 堆 積 物 カミ プレートの 拡 大 に 伴 って 現 位 置 まで 運 ばれその 過 程 で 上 位 に 後 の 堆 積 物 カミ 堆 積 したものと 考 えられている( 例 えばC onaneta1 1972;Bonatti1975)( 第 9 図 ).この ようた 基 底 重 金 属 堆 積 物 が 断 層 運 動 等 の 構 造 運 動 で 上 昇 し 被 覆 堆 積 物 が 浸 食 されることにより 海 底 面 に 露 出 し たとされている 場 合 カミある.これは 東 太 平 洋 のDOM 一 獐 牥 慤 楮 最 䍥 湴 敲 SeaWater べ 獥 摩 浥 湴 扡 獡 汴 第 9 図 基 底 重 金 属 堆 積 物 の 形 成 移 動 概 念 図 潮 慴 瑩 ㄹ 㜵

10 一 43 一 䕓 敥 偏 捥 慮 䵩 湩 湧 䕮 癩 牯 湭 敮 瑡 ㅓ 瑵 摹 楴 敃 で 知 られており(Bischoffetal.1979) 海 底 表 面 に 露 出 している 重 金 属 堆 積 物 の 微 化 石 年 代 は 中 新 世 前 期 である. また 基 底 重 金 属 堆 積 物 の 形 成 移 動 プロセスからす ればこのような 堆 積 物 がプレートの 移 動 に 伴 って 海 溝 域 に 到 達 することが 当 然 考 えられる. 最 近 Yuasa Yokota(1982)はこのようたものの 例 として 小 笠 原 海 溝 海 狽 海 溝 斜 面 の 断 層 崖 からマンガン 酸 化 物 を 報 告 し てレ る. 以 上 の 様 に 各 地 で 重 金 属 元 素 に 富 む 堆 積 物 が 多 数 発 見 されていったカミこれらは 主 として 酸 化 物 であり 硫 化 物 を 伴 う 場 合 でもその 量 は 少 なく 硫 化 物 鉱 床 と 呼 べる 程 度 の 規 模 をもつものは 紅 海 の 重 金 属 泥 のみであった (なお 引 用 文 献 については 次 号 掲 載 分 についても 一 括 し て 載 せてある) 弓 1 用 文 南 失 Anderson,R,N.(1975) 且 eatf1owinthemarianamargina1basin..g2o 力 んツs.R 召 s., Ba11ard,R.D.andFrancheteau,J (1982)There1ationship1 etweenactivesu1fidedepositionandtheaxia1 processesofthemidoceanridge."α7 切 θτ2c 伽 1. Soo. o 刎 7.16,no.3,8-22. Bertine,K.K (1974)OriginofLauBasinRisesedi 工 nent.gθ0c 乃 { 刎.C0 20c 乃 { 刎. 4cまα,38, Bischoff,J.L(1969)RedSeageother 血 a1brinedepos 楴 猻 瑨 敩 牭 楮 敲 愱 潧 礬 捨 敭 楳 瑲 祡 湤 来 湥 獩 献 楮 0fろ7 切 8α 7θC 加 ωツ 卿 θ ゴ 砂 05 伽 加 伽 R" θα(degens,e.t.andross,d.a,eds.), Springer Ver1ag, ⱥ 瑡 㤷 㤩 乡 瑵 牥 慮 摯 物 杩 湯 晭 整 愱 ㅩ 晥 牯 畳 sedin1entindomessitec,pacificmanganesenodule'province.co 2. τθπ αま.cθη.1vα 勿 R 召 κ 召.Sc{.,no.289, B1och,S.(1981)Antipatheticmagnesium rnanganese relationshipinbasalmeta11iferoussediments.c 加 刎. (}θ01.33, 䉯 湡 瑴 椬 䔮 㤷 㔩 䵥 瑡 ㄱ 潧 敮 敳 楳 慴 潣 敡 湩 捳 灲 敡 摩 湧 centers. 4れη.1~θ. 厄 α7'ゐヵ1α θτ. c{.,3, 慮 摊 潥 湳 畵 ⰰㄨㄹ 㘶 敥 瀭 獥 慩 牯 湤 数 潳 楴 fromthesouthpacific. c 身 刎 2,154, ⱥ 瑡 㤷 ᄂ ㅡ 獳 楦 楣 慴 楯 湡 湤 来 湥 獩 獯 昀 submarineiron manganesedeposits.in 乃 刎 αηg 伽 θs26 幼 伽 洲 加 cθ 伽 o7(horn,d.h.ed.), ㄴ 㤭 ㄶ 㘮,eta1 (1972b)Suもmarineirondepositsfrom themediterraneansea.intゐθ 2"ま2プ7α 閉 θα 勿 召 α (Stan1ey,D.J ed),dowden,hutchinsonandross, 㜰 ㄭ 㜱 ⱥ 瑡 㤷 㙡 整 愱 ㅩ 晥 牯 畳 摥 灯 獩 瑳 晲 潭 瑨 攀 Apennineophio1ite:Mesozoicequi a1entsofmod emdepositsfromoceanicspreadingcenters.gθo1. S06.Aη 何. B ".,87,83-94.,eta1.(1976b)Copperironsulfideminera1izationsfrom-theequatoria1Mid At1anticRidge. 1,oo.Gθo1., ⱥ 瑡 㤷 㙣 祤 牯 瑨 敲 浡 ㅰ 祲 楴 散 潮 捲 整 楯 湳 fro]]ユtheromanchetrench(equatoria1at1antic): meta11ogenesisinoceanicfracturezones. 亙 α7 肋 p1α θま. c 去.1 二 θ.,32,1-10. ⱥ 瑡 㤷 㤩 䵥 瑡 ㄱ 潧 敮 敳 楳 楮 牮 慲 杩 湡 ㅢ 慳 楮 猺 Fe richbasa1depositsfromthephi1ippinesea α 伽 θgθo1.,32, Bostr6mm,K.(1973)Theoriginandfateofferrom 乱 n- ganoanactiveridgesediments. 工 c 后 乃 1 刎 Co 7. Gεo1.,27, 慮 摐 整 敲 獯 測 䴮 丮 䄮 㤶 㘩 偲 散 楰 楴 慴 敳 晲 潭 hydrother 皿 a1exha1ationsoftheeastpacificrise. 1,c0η.G201., Chmg,Y.andCraig, 亘.(1972)Excess radonandtem 灥 牡 瑵 牥 灲 潦 椱 敳 晲 潭 瑨 敥 慳 瑥 浥 煵 慴 潲 楡 ㅐ 慣 楦 楣 五 α7 主 ゐ1 1αη2 乏. cξ. 工 θ.14, Converse,D,R.,eta1.(1982)Hydrother 血 a1f1owrates 慴 体 ⰶハ ーツ 湯 㠬 㐷 Cor1iss,J.B.,eta1.(1978)Thechemistryofhydrotherma1momdsneartheGa1apagosRift.Eαグ 肋 P1α 勿 θま.scオ 工 θ 材.,40, ⱥ 瑡 氮 㤷 㤩 卵 扭 慲 楮 整 桥 牭 慬 獰 物 湧 獯 湴 桥 GalapagosRift.Sc 加 肌 θ, 䍲 慩 本 䠮 整 愱 ㄹ 㜵 硣 敳 獈 敩 湤 敥 灷 慴 敲 潮 theeastpacificrise. 五 αγ 肋 1 1α 刎 ま.Sc{. 工 鮒.,26, ユ 䍲 潮 慮 ⱄ ㄹ 㜶 浰 ㅩ 捡 瑩 潮 獯 晭 整 愱 摩 獰 敲 獩 潮 晲 潭 桹 摲 潴 桥 牭 愱 獹 獴 敭 獦 潲 浩 湥 牡 ㅥ 硰 ㅯ 牡 瑩 潮 on1nid oceanridgesandinis1andarcs.1vα 伽, (1980)σ" 召 舳 α 伽 刎 肋 ε7α13.academicpress, ヘクタール다 一,eta1.(1972)Iron richbasa1sedimentsfrom 瑨 敥 慳 瑥 牮 敱 畡 瑯 物 愱 偡 捩 晩 挺 䱥 朱 㘬 䑥 数 卥 愀 Dri11ingProject. 6{ 伽 召,175, ⱥ 瑡 㤷 㐩 卥 搭 業 敮 瑳 晲 潮 ㅴ 桥 䝵 ㅦ 潦 䅤 敮 andwestemindianocean.1' 加 工.Rθが8. 刀 S1)1,24. 㐷 ⴱㄱ 一,eta1.(1982)Asubmarinehydrotherma1manganesedepositfromthesouth westpacificis1and arc.wαf 勿 7θ,298, Degens,E.T.andRoss.D-A.eds.(1969)Ho 工 伽 θ8 α 7θC2 加 ωツ まα16θカ0S 伽 加 伽 肋 ゴS2α. Springer-Ver1a 琴,600p. Duane,D.B.(1982)E1ementsofaproposedfive year researchprogramonpo1ymeta11icsu1fides "α7 肋 2 Tθc"η01.SOc. 0 7.,16,no.3, Dy 血 nd,j,etal(1973)originofmeta11iferoussedi 伽 entsfron1thepacificocean.g801.soc.a 舳. j3 ".,

11 一 44 一,eta1.(1977)Historyofmeta11iferoussedi 一 嵭 敮 瑡 瑩 潮 慴 䑥 数 卥 慄 物 ㄱ 楮 杓 楴 攳 ㄹⱩ 湴 桥 southeasternpacific.g20c 刎.Co 刎 c 刎. 4αα 㐱 ⰷ 㐱 ⴷ 㔳 Ferguson,J andlambert,i.b.(1972)vo1canicexha1ationsandmeta1enrichmentsatmatupi 且 arbor, NewBritain,T P N G. 瓦 o 勿.G201.,67, 䙯 砬 倮 䨮 ⱥ 瑡 㤷 ノット 周 敧 敯 ㅯ 杹 潦 瑨 敯 捥 慮 楣 捲 畳 琺 捯 浰 牥 獳 楯 湡 ㅷ 慶 敶 攱 潣 楴 楥 獯 景 捥 慮 楣 rocks..g 召 φカツs.1 θs., 亙 rancheteau,f,etal(1979)massivedeep seasu1phide 潲 敤 数 潳 楴 獤 楳 捯 癥 牥 摯 湴 桥 䕡 獴 偡 捩 晩 捒 楳 攮 N 励 θ,277, ,eta1 (1980) 刎 αゐ8α 刎 2" 0cθα 刎 (あ{" 乃 0グ 伽 0cθ 伽 ) Centr.Nation.pourI'Exp1oit.Oceans, 㠶 倮 Frazer,J.Z.andFisk,M1.B.(1980)Geo1ogica1factorsrelatedtocharacteristicsofseaf1oormanganesenodu1edePosits.S1.03 加 θ3,0 亙 沢 , 㐱 瀮 藤 岡 換 太 郎 ( 印 刷 中 ) 黒 鉱 鉱 床 はどこで 形 成 されたか. 鉱 山 地 質 特 別 号,no.11. Gund1ach, 且.andMarchig,V.(1982)Oceanf1oor meta11iferoussediments"twopossibi1itiesforgenesis.in0 g 刎 θsゐ 丁 加 肋 θoグま 加 αc`(amstutz, 䜮 䌮 整 愱 摳 ⰲ ⴲ 且 aymon,r.m1.andkastner,m.(1981)hotspring depositsontheeastpacificriseat2ゴn1pre1iminarydescriptionofminera1ogyandgenesis. 亙 α ゐ 別 α 肋 オ. c{. 工 θ.,53, , Hekinian,R (1982)Pθ logツ グ 肋 20cθα 刎 o7.e1se 癩 敲 ⰳ 㤳 瀮,eta1 (1981)Su1fidedeposits:EastPacific Risenear1ポN.EOS,62,no.45,913. 且 ffert,m.,eta1(1978)hydrotherma1depositssamp1 edbydi ingsaucerintransformmfau1t A"near 37 onthemid At1anticRidge,Famousarea. 0cθα 椛 1.Acまα,1, 䡯 湮 潲 敺 ⱊ 整 愱 ㄹ 㜳 牥 獥 湴 摡 祦 潲 浡 瑩 潮 潦 慮 exha1atiマesu1fidedepositatvulcano(thyrrheni ansea),partii:activecrysta11izationoffuma 牯 ㅩ 捳 由 晩 摥 獩 湴 桥 癯 ㅣ 慮 楣 獥 摩 浥 湴 獯 晴 桥 䉡 楡 dilevante.in0 8 加 sθ" 舳 3(Amstutz,G.C andbemard,a J eds ),Springer Ver1ag, 堀 部 純 男 (1982)マリアナトラフの 熱 水 海 洋 の 動 的 構 造 ニュースレター,no.6,3-5. 䡯 物 扥 ⱙ 整 愱 ㄹ 㠲 敥 灯 捥 慮 桹 摲 潴 桥 牭 愱 ventsinmarianatro1コ9h.lp08` 一 印 g7α 刎 αろ8 αα, 万 ゲ 肋 肋 舳.Coガ.G20c 閉 1.Cos 刎 伽 妙 θ ( 召 01.,154. 堀 越 叡 (1971) 紅 海 の 広 重 金 属 に 富 む 堆 積 物 科 学, 㐱 ⰶㄷⴶ 正 Iussong,D.M.andUyeda,S.eヘ ーシ al(1981)" 机 Rθが3. 刀 ",60:Washington(U.S.Govt.PrintingOffice), i xxyi,929p. K1inkhammer,G,eta1.(1977)Hydrotherma1manganeseintheGa1apagosRift.N 励 θ,269, 䬱 楴 杯 牤 ⱋ 湤 䵵 摩 攬 䐮 㤷 㐩 周 敇 愱 慰 慧 潳 spreadingcenter:anear bottomgeophysicalsurvey ( 享 ε0カゐツ8..r. 一 48まプ.S0ε.,38, 小 林 和 男 (1980) 深 海 底 で 何 が 起 っているか.ブルーバッ クスB-438, 講 談 杜,232P. Larson,R.L,eta1.(!968)Gu1fofCa1ifomia:ares1]1t 潦 潣 敡 渭 昱 潯 牳 偲 敡 摩 湧 慮 摴 牡 湳 景 牭 晡 由 瑩 渹 S 伽 舳,161, Leinen,M,andAnderson,R.N (1981)Hydrotherma1 sedimentfromthemarianatrough. 万 0S,62,no. 㐵 ⰹㄴ 䱩 獴 敲 ⱃ ㄹ 㜲 湴 桥 瑨 敲 浡 ㅢ 愱 慮 捥 潦 愀 -nid oceanridge.gεoφ 乃 ツ8..1 言.λ8. oc.,26, , Lonsda1e,P (1977)Structura1geomorpho1ogyoffastspreadingrisecrest:theEastPacificRisenearポ 25'S. α η2( 享 召 カ 乃 ツ8.! ω.,3, ,eta1.(1980a)ahigh-temperaturehydrother 浡 ㅤ 数 潳 楴 潮 瑨 敳 敡 扥 摡 瑇 由 景 晃 愱 楦 潲 湩 愀 spreadingcenter. 亙 α P1αη 功.Sc{ Z 石 材.,49,8-20. ⱥ 瑡 㤸 ぢ 潤 由 敳 潦 桹 摲 潴 桥 牭 愱 扩 浥 ⴀ ssiteintheca1deraofayoungseamount. o 7. Gθo1.,88, ,eta1 (1982)Meta11ogenesisatseamountsOn theeastpacificrise."α7 伽 θτ2c"ηo1.soc. o., ㄶⱮ 漮 ハ ーツ 㔴 ⴶ Macdona1d,K C andmudie,j.d.(1974)microearth 煵 慫 敳 潮 瑨 敇 愱 慰 慧 潳 獰 牥 慤 楮 杣 敮 瑥 牡 湤 瑨 攀 seismicityoffastspread 旦 ngridges.g20 切 ツ3..R. ム. oc.,36, マクドナルド,K.C. ルーウェンダイク,B.P.(1980) 東 太 平 洋 海 膨 の 熱 水 噴 出.サイエンス,10,no.7,78-94 ( 中 村 保 夫 藤 岡 換 太 郎 訳 ), 日 経 新 聞 社 Ma1ahoff,A (1982)Acomparisonofthemassi esub 浡 物 湥 灯 ㅹ 浥 瑡 ㄱ 楣 獵 ㅦ 楤 敳 潦 瑨 敇 愱 慰 慧 潳 剩 晴 withsomecontinenta1deposits." 伽 θτθc 伽 1. Soc. o 刎 7.16,no,3,39-45 ⱥ 瑡 䰨 ㄹ 㠲 敯 汯 杹 慮 摣 桥 浩 獴 特 潦 桹 摲 漭 瑨 敲 浡 ㅤ 数 潳 楴 獦 牯 浡 捴 楶 敳 畢 浡 物 湥 癯 ㅣ 慮 漀 Loihi,Hawaii.Wα,298, Marchig,V.ヨeta1.(1982)Somegeochemicalindicators fordiscriminationbetweendiageneticandhydrotherma1meta11iferoussediments."α7 切 θgθo1.,50, ㄭ 㘮 汍 ㅣ 䝲 敧 潲 ⱂ 整 愱 ㄹ 㜷 慧 湥 瑩 捡 湯 浡 ㅹ 灡 琭 temsonmid At1anticRidgecrestat2ポN..Gθo 力 乃 ツ3.1 θ8.,82, 䵩 ㄱ 敲 ⱁ 整 愱 ㄹ 㘶 潴 扲 楮 敳 慮 摲 散 敮 瑩 牯 渀 depositsindeepsoftheredsea.gθoc" 刎.C05 刎 c 乃 { 刎.ノ1c 左 α,30, Murray,J andrenard,a F (1891)Reportondeep 獥 慤 数 潳 楴 獢 慳 敤 潮 獰 散 業 敮 獣 漱 ㅥ 捴 敤 摵 物 湧

12 一 45 一 thevoyageofthe 且 M.S.Cha11engerintheyears 1872t01876.in1 言 θヵ グ 左 乃 θ8c 加 勿 ア 比 γθ5 80グ 伽 gεoグ..s.c 乃 α 舳 g 召 7 伽 伽 g 伽 ツ2 ㄸ 㜳 ⴷ 㘨 周 潮 ㅰ 獯 測 䌮 圮 慮 摍 畲 牡 礬 樮 敤 献 ファラット 乯 牭 慲 欬 圮 刮 ⱥ 瑡 㤸 ㄩ 䡹 摲 潴 桥 牭 愱 癥 湴 獡 湤 獵 ㅦ 楤 敤 数 潳 楴 獯 湴 桥 獯 畴 桥 牮 䩵 慮 摥 䙵 捡 Ridge.E0,62,no.45,913. ⱥ 瑡 㤸 ㈩ 偯 ㅹ 浥 瑡 ㄱ 楣 獵 ㅦ 楤 敤 数 潳 楴 獡 湤 water co1umnofactivehydrotherma1ventsonthe southernjuandefucaridge. 加 θτθc ηo1. oc. o γ.,16,no.3, 偵 捨 敬 琬 䠮 㤷 ノット 剥 捥 湴 楲 潮 獥 摩 浥 湴 景 牭 慴 楯 湡 琀 thekameniis1ands,santorini(greece).in07θ8 肋 θ 舳 8(Amstutz,G C andbemard,a.j.eds.), Springer Ver1ag, Reve11e,R.(19 辺 4)*Marinebottomsamp1esco11ected inthepacificoceanbythecarnegieonitsseventhcruise.cα7 犯 2g 加 η 工.η1α8 乃 加 gま 刎 P 5,556, 灡 牴 ㄬㄭㄸ RISEprojectgroup(Spiess, 耳.N.eta1.)(1980)East PacificRise:hotspringsandgeophysicalexperiments.Sc 加 θ, 副 湡 ⱐ ㄹ 㜶 慴 瑥 浯 晨 祤 牯 瑨 敲 浡 ㅭ 楮 敲 愱 deposition:mid At1anticRidgecrestat1atitude 26.N." 肋 θgθo1.,21,m59-m66. 㤷 㠩 䵡 杮 整 楣 獩 杮 慴 畲 敳 潦 桹 摲 潴 桥 牭 慬 愱 瑥 牡 瑩 潮 慮 摶 漱 捡 湯 来 湩 捭 楮 敲 愱 摥 灯 獩 瑳 楮 oceaniccrust. o cα 1.G20 工 乃 θ7 刎.1ぞ28.,3,219- 㔮 (1980)TAGHydrotherma1Fie1d:Mid At1anticRidgecrestat1atitude2ポN..G 召 1.Soc. 工 刎 一 60 刎, (1982)Po1ymeta11icsu1fidesatseaf1oorspreadingcenter:agloba1overview. α θτθc 乃 ηo1. 0c. 0 刎 7.,16,no.3,81-86.,eta1.(1975)Anoma1ouswatertemperatuエ es overmid At1anticRidgecrestat26.North1atitude. 刀 θθ 力 S2α1 θ8.,22, 一,eta1 (1976)Tectonicfabricandhydrotherma1activityof1 [id-at1anticridgecrest(1at2ポn). ( 享 201.SOc.λ カ.13 ".,87, 慮 摌 潷 攱 ㄬ 刮 倮 㤸 〩 䕤 楴 潲 猧 捯 浭 敮 瑳 潮 papers5through31.insεαア1007sヵ7θα6 加 gcθ θ7 伽 "o 肋 刎 α18ツ τθ 刎 (Rona,P.A.andLowe11,R.P. 敤 献 䑯 睤 敮 ⱈ 畴 捨 楮 獯 湡 湤 副 獳 ⰸ 㐭 㤱 Ross,D.A.andDegens,E.T.(1969)Shipboardco11ectionandpreservationofsedimentsamp1esco1 工 ected duringchain61fro 皿 theredsea.in o'ろ7 切 θ α 刎 γ2cθ 加 ωツ 閉 2 工 α1ゐ 力 08 伽 娩 8R θα(de 来 湳 ⱅ 湤 副 獳 ⱄ 摳 印 物 湧 敲 ⵖ 敲 污 本 ヘクタールハ ーレルヘクタール 㜮 佐 藤 壮 郎 兼 平 慶 一 郎 (1974) 世 界 の 層 状 硫 化 鉱 床 (その1) 黒 鉱 鉱 床 キースラーガーと 現 世 の 海 底 鉱 床 ". 地 質 ニ ュース,no,240, 卡 祬 敳 ⱆ 慮 摂 楳 捨 潦 昬 䨮 䰮 㤷 ノット 䙥 牲 潭 慮 条 ⴀ noansediments 旦 ntheequatoria1eastpacific.e 肋 P1 伽 θま. c{. 工 召.,19, Scott,Ml.R,etal.(1974)Rapid1yaccumu1atingman 条 湥 獥 晲 潭 瑨 敭 敤 楡 湶 愱 ㅥ 祯 晴 桥 䵩 搭 䅴 ㅡ 湴 楣 Ridge.G 召 ヵ 乃 ツ8.R 鮒. 工 θ.,1, 鹿 園 直 建 (1974) 重 金 属 元 素 に 富 む 沈 積 物 を 伴 う 現 在 の 熱 水 系 特 にその 化 学 組 成, 同 位 体 組 成 と 起 源 一 (I) 鉱 山 地 質,24, 卩 浯 湥 楴 ⱂⵒ 湤 䱯 湳 摡 ㅥⱐ ㄹ 㠲 祤 牯 瑨 敲 ⴀ malpetro1euminminera1ized 血 undsattheseabed ofguaymasbasjn.!vα 物 7ε,295, 卫 潭 祡 歯 癡 ⱉ ㄹ 㘵 楳 灥 牳 敤 楲 潮 慮 摭 慮 条 ⴀ neseinpacificoceansediments.1 θ 閉.Gω1.Rω., 㜮 㘱 ⴲㄷ 㐮 卹 步 猬 䰮 刮 㤷 ㄩ 䕡 牴 桱 畡 步 獷 慲 浳 慮 獥 慦 ㅯ 潲 spreading..gθoφゐツ.1ぞ28., 玉 木 賢 策 ほか(1981) 小 笠 原 弧 の 第 四 紀 背 弧 拡 大 活 動 の 可 能 性 について. 月 刊 地 球,3, 上 田 誠 也 (1980) 灼 熱 の 海 底 1980 年 代 の 地 球 科 学 に 向 け て 自 然,35,no5,36-45 Valette,J.N.(1973)Distributionofcertaintracee1e 血 entsinmarinesedimentssurromdingvu1cano Is1and(Ita1y).in0 5 加 8θ 励 舳 8(Amstutz,G.C. andbemard,a.j.eds.),springer Verlag, Vida1,V.M.V.,eta1.(1978)Coasta1submarinehydrotherma1activityoffnorthernBajaCa1ifornia.. Gθo ツ8. 地 8., 癯 湤 攱 䉯 牣 栬 䌮 䌮 慮 摒 數 ⱒ ㄹ 㜰 浯 牰 桯 畳 楲 潮 潸 楤 敐 牥 捩 偩 瑡 瑥 獩 湳 敤 業 敮 瑳 捯 牥 摤 畲 楮 最 Leg5,DeepSeaDri11ingProject.1'ηカ. 五 2μ. 刀 SDP, 㔬 㔴 ㄭ 㔴 㐮 Weiss,R.F.,eta1.(1977) 且 ydrothemalp1umesin GalapagosRift.Wα,267, 坩 ㄱ 楡 浳 ⱄ 整 愱 ㄹ 㜹 桥 桹 摲 潴 桥 牭 慬 浯 畮 摳 潦 瑨 敇 愱 慰 慧 潳 剩 晴 㩯 扳 敲 癡 瑩 潮 獷 楴 桄 卒 礀 A1vinanddetai1edheatf1owstudies..Gθo 助 ツ. 1 言 θs., Yuasa,M.andYokota,S.(1982)Hydrotherma1 血 an 㥡 湥 獥 慮 摦 敲 牯 浡 湧 慮 敳 散 潮 捲 整 楯 湳 晲 潭 獥 愭 f1ooroftheogasawaraarc Trenchregion,northwestemPacific.CCOPT2c".8 刎 ".,15, 婥 汥 湯 瘬 䬭 䬮 㤶 㔩 䥲 潮 慮 摭 慮 条 湥 獥 楮 數 桡 ㅡ 瑩 潮 猀 ofthdsubmarinebanuwuhuvolcano(indonesi 主 ). 刀.ん.Nα 后. 五,155, *この 文 献 には 直 接 目 を 通 すことはできなかった