[M-IS46] 海底マンガン鉱床の生成・環境・起源

[MIS46-03] 再検討：海底マンガン鉱床のSr同位体組成

*伊藤 孝¹ (1.茨城大学教育学部)

キーワード：マンガン鉱床, マンガンクラスト, マンガンノジュール, ストロンチウム, 同位体, 成長速度

海水のSr同位体比の変動は1980年代以降，積極的に復元されており，その成果は，Sr同位体層序学的な年代決定法としてツールとして，また地球表層における物質循環の評価等，多岐に利用されている。
Sr同位体層序学をマンガンクラストへ適用する試みは，Futa et al. (1988)に端を発する。また，それに続き，Ingram et al. (1990)が二段階抽出法を適用し，成長年代を見積もった。これらの年代に基づき，Hein et al.（1992）はクラストの層序を記載し，それに基づき古環境の復元を行っている。一方，VonderHaar et al. (1995)は，マンガンクラストに対して，様々な溶出法を試み，成長時に取り込んだSrの抽出の可能性を探った。しかし，残念ながら成長後に新しい海水Srによって一部置換されている，という結論に至っている。本研究では，原点に戻り，より基礎的なデータを得るため，溶出実験を行った。特に，ケイ酸塩砕屑物起源Srの影響を最小化するという視点で条件設定を試みた。
使用したサンプルは，均質な粉末を大量に確保できたマンガンノジュールである。特に，ケイ酸塩砕屑物中のSrが海水よりも遙かに高い試料に対して，二段階溶出法を試み，ケイ酸塩起源のSrの溶出についてトレースした。
以下，二段階抽出法における結果のみ述べる。二度目の溶出の際，塩酸を使用すると，その濃度に拠らず，ケイ酸塩起源Srの溶出が確認できた。本研究の結果，「ケイ酸塩砕屑物起源Srの影響を最小化」という意味においては，一度目，二度目の溶出いずれにおいても，酢酸を用いるのがよい，ということが確認できた。
ここで得られた抽出法を，実際のマンガンクラストに適用した結果，あまりにも若い年代が得られた。これは本手法では，初生的なSrを抽出するに至っていない，もしくは，VondarHaar et al. (1990)の主張のように，後世の海水Srによって置換している，の二つの可能性が残された。