[S-VC48] [JJ] 火山の熱水系

[SVC48-04] 熱水挙動に関する地球化学計算

*柳澤 教雄¹ (1.産業技術総合研究所 再生可能エネルギー研究センター 地熱チーム)

キーワード：地球化学計算、化学組成、脱ガス

地熱熱水系の脱ガスによる析出物の沈殿や、流体の多様性、変化を考察するにあたり、Solveqなどの汎用地球化学計算ソフトでの解析は重要である。今回は下記の詳細を示した山形県肘折地域での高温岩体システムとCO₂との関連のほか、いくつかの事例を紹介する。
　肘折高温岩体において、スケールの主成分であるカルサイトの地上配管での析出プロセスをSOLVEQ-CHILLERによって求めたところ、流路の130℃付近では、ほぼ平衡であったCalciteが、CO₂の脱ガスにより、急速に過飽和の状況になり、また同時にpHも上昇して、析出が促進されたことが示された。ここで、HDR-2aにおいて離脱したCO₂が0.143tonであるのに対し、calciteとしては1.114tonのCO₂が固定されたことから、高Ca濃度の流体のCO₂固定ポテンシャルは高く、一部のCO₂を離脱させることでCO₂の固定を実現できると考えられる。
　さらに高温岩体発電システムへのCO₂地中貯留を想定して、カルサイトの相平衡計算を行ったところ、CO₂を１％注入すると、50℃でpH4まで低下し、カルサイトが溶けやすい状況になることが示された。また、CO₂の注入量の増加に従い、カルサイトに対し不飽和になるが、200℃以上の高温では0.01％注入した場合の方が、注入しない場合よりもpHが高くカルサイトの過飽和度も高くなった。
　このような相平衡バランスは通常の火山の熱水系でもおこることが想定されるのでガスと火山析出物の関連についての考察は重要であると考えられる。