[B-CG05] 地球史解読：冥王代から現代まで

[BCG05-09] 現代の鉄ウーライトの形成：鹿児島県，薩摩硫黄島長浜湾における砂浜の例

*清川 昌一¹、ミタサリ アワリナ¹ (1.九州大学大学院理学研究院地球惑星部門)

キーワード：鉄ウーライト、グラニュールタイプ鉄鉱層、現世熱水系ビーチ

鉄ウーライト砂は、原生代や顕生代のグラニュールタイプや鉄ウーライト鉄鉱層の堆積場を推定する上で、重要な地層である。九州の南38km薩摩硫黄島の長浜湾では，進行中の鉄ウーライト砂が形成されていることが明らかになってきた。
薩摩硫黄島は鹿児島県枕崎市の南沖約50 km，鬼界カルデラの北西縁に位置する火山島である．島の周辺海域には火山活動に伴う熱水が供給され，海水と混合することで褐色〜乳白色の沈殿物が生じる．特に島南部に位置する長浜湾には溶存鉄や遊離CO2に富む，pH4.4~5.5程度の弱酸性の熱水 (四ヶ浦・田崎, 2001；坂元, 2015) が供給され，析出した鉄酸化物が海底に堆積し,熱水噴出部分では水酸化鉄チムニーも発見されている(Kiyokawa and Ueshiba, 2015,Kiyokawa et al., 2021)．
1998年以降形成された防波堤による外洋への流出の減少により，熱水活動による酸性（低pH）、高温（60℃）、水酸化鉄溶存物を含んだオレンジブラウン色の海が湾を覆っています。これらの条件により、湾の床にFe-オキシ水酸化物の堆積物が沈殿ししており，漁港やビーチの波打ち際では，水酸化鉄でコーティングされた砂が形成されています。この砂について詳細な観察を行った．
試料：漁港の西と東のサイト、元の川、川の河口、砂浜からの9つのサンプル、岩の多いビーチからの2つのサンプル。砂粒は回転楕円体（ウーイド）で、さびた黒褐色で、直径は0.2〜2 mmで、角張ったものから丸みを帯びたものまで丸みを帯びています。
観察結果：FE-SEM / EDSデータに基づいて、卵形砂は火山岩の破片と核上の遊離結晶（斜長石、石英、黒雲母）で構成されていることがわかりました。同心のアモルファス酸化鉄皮質で覆われています。 3種類の酸化鉄が観察されました：（1）顆粒を覆う、（2）破砕充填、および（3）ボイド充填。 EDS分析によると、ほとんどのアモルファス酸化鉄粒子は主にFe（〜58-64％）とSi（〜6-9％）で構成されています。 FE-EPMAを使用した元素マッピングは、皮質が各層でほぼ均一な鉄に富むもので構成されている。微生物群集は、球菌、桿菌、および糸状形態の形で層の凹みに残っていおり，粒子形成初期に代謝活性を通じて酸化鉄の吸着を引き起こし、鉄鉱床の砂の形成を起こしている可能性がある。その後は，化学的に水酸化鉄濃度の濃い海水中を転げるために，吸着して成長していると考えられる．