18:15 〜 19:30
[SCG64-P03] 海底熱水中の微量アルカリ元素の特徴
キーワード：微量アルカリ元素, 海底熱水, 島弧, 背弧海盆, 堆積物
海底下で岩石または堆積物と海水が相互作用して形成される熱水には、多くの元素が高濃度で溶存している。特にLIL元素と称されるRbとCsはイオン半径が大きいため、固相から溶出して液相へ移動し、熱水中に非常に高い濃度で溶存すると考えられる。このことから、熱水の微量アルカリ元素組成をもとに、海底下の熱水岩石相互作用に関する情報を得ることができると考えられる。
本研究では、伊豆小笠原弧の4つの熱水域（明神礁カルデラ、明神海丘カルデラ、ベヨネース海丘カルデラ、水曜海山）、マリアナトラフの6つの熱水域（Alice Springs Field, Forecast Vent Field, Snail Site, Pika Site, Archean Site, Urashima Site）および沖縄トラフの伊平屋北海丘熱水域の熱水試料のRbおよびCs濃度の分析結果を報告し、その特徴を報告する。
熱水試料のRb, Cs濃度の分析はICP-QMSを用いて行った。得られた各試料の分析結果をMgに対する二成分ダイアグラムにプロットして各熱水域のRb, Cs濃度の熱水端成分を決定した。このようにして得られたRbおよびCs濃度の端成分を図1に示した。中央海嶺の海底熱水系であるEPR 21oN [1]とMAR（TAGおよびMARK）熱水域[6]，埋積海嶺であるエスカナバトラフとワイマス海盆[2]熱水域，背弧海盆熱水系であるラウ海盆[3]とマヌス海盆[4]，島弧海底熱水系であるBrothers Seamount[5]熱水域のRb, Cs濃度の報告値を合わせて示している。加えて、各熱水域付近で採取された岩石のRb, Cs濃度をコンパイルし、図1に網掛けで示した。
島弧熱水系（図中の□）のRb/Cs=12.8～26.7と、背弧熱水系の熱水（図中の〇）のRb/Cs=18.6～100.1は異なり、海底が厚い堆積物で覆われた熱水系（沖縄トラフ、エスカナバトラフおよびワイマス海盆：図中の△）のRb/Cs=10.3～15.6は島弧熱水系のRb/Cs比と似た傾向を示す。また図1に示すように各熱水系の熱水のRb/Cs比は岩石／堆積物のRb/Cs比に概ね一致する傾向を示した。このことから、熱水のRb/Cs比は海底下を胚胎する岩石／堆積物のRb, Cs組成の特徴を反映しており、特に島弧熱水系では他のセッティングと比べて岩石から熱水へのCsの分配が大きい可能性が示唆される。
[1] Palmer and Edmond (1989) Earth and Plan. Sci. Let., 95, 8-14.
[2] Campbell et al. (1994) U.S. Geol. Surv. Bull, No. 2022, 201-221.
[3] Mottl et al. (2011) Geochimica et Cosmochimica Acta, 75, 1013-1038.
[4] Reeves et al. (2011) Geochimica et Cosmochimica Acta, 75, 1088-1123.
[5] de Ronde et al. (2011) Miner Deposita, 46, 541-584.
[6] Campbell et al. (1988) Nature, 335, 514-519.
本研究では、伊豆小笠原弧の4つの熱水域（明神礁カルデラ、明神海丘カルデラ、ベヨネース海丘カルデラ、水曜海山）、マリアナトラフの6つの熱水域（Alice Springs Field, Forecast Vent Field, Snail Site, Pika Site, Archean Site, Urashima Site）および沖縄トラフの伊平屋北海丘熱水域の熱水試料のRbおよびCs濃度の分析結果を報告し、その特徴を報告する。
熱水試料のRb, Cs濃度の分析はICP-QMSを用いて行った。得られた各試料の分析結果をMgに対する二成分ダイアグラムにプロットして各熱水域のRb, Cs濃度の熱水端成分を決定した。このようにして得られたRbおよびCs濃度の端成分を図1に示した。中央海嶺の海底熱水系であるEPR 21oN [1]とMAR（TAGおよびMARK）熱水域[6]，埋積海嶺であるエスカナバトラフとワイマス海盆[2]熱水域，背弧海盆熱水系であるラウ海盆[3]とマヌス海盆[4]，島弧海底熱水系であるBrothers Seamount[5]熱水域のRb, Cs濃度の報告値を合わせて示している。加えて、各熱水域付近で採取された岩石のRb, Cs濃度をコンパイルし、図1に網掛けで示した。
島弧熱水系（図中の□）のRb/Cs=12.8～26.7と、背弧熱水系の熱水（図中の〇）のRb/Cs=18.6～100.1は異なり、海底が厚い堆積物で覆われた熱水系（沖縄トラフ、エスカナバトラフおよびワイマス海盆：図中の△）のRb/Cs=10.3～15.6は島弧熱水系のRb/Cs比と似た傾向を示す。また図1に示すように各熱水系の熱水のRb/Cs比は岩石／堆積物のRb/Cs比に概ね一致する傾向を示した。このことから、熱水のRb/Cs比は海底下を胚胎する岩石／堆積物のRb, Cs組成の特徴を反映しており、特に島弧熱水系では他のセッティングと比べて岩石から熱水へのCsの分配が大きい可能性が示唆される。
[1] Palmer and Edmond (1989) Earth and Plan. Sci. Let., 95, 8-14.
[2] Campbell et al. (1994) U.S. Geol. Surv. Bull, No. 2022, 201-221.
[3] Mottl et al. (2011) Geochimica et Cosmochimica Acta, 75, 1013-1038.
[4] Reeves et al. (2011) Geochimica et Cosmochimica Acta, 75, 1088-1123.
[5] de Ronde et al. (2011) Miner Deposita, 46, 541-584.
[6] Campbell et al. (1988) Nature, 335, 514-519.