しん か い シ ン ポ ジウム報 告 書（1993 ）
水 曜 海 山 の地 形 ・地 質 と熱 水 鉱 床
渡辺
一 樹｀J 梶村
徼 ’
伊 豆 ・ 小 笠 原 弧 の 火 山 フ ロ ン ト 上 の 海 底 火山 の山 頂 部 に, 裂 在 形 成 中 の 本 絡 的 な
熟 水 鉱 床 を 発 見 し た 。｢ し ん か い2090｣ を 用 い た讃 査 で｡ 七 曜 梅 山 列 の 水 曜 梅 山 の カ
ル デ ラ 底 に お い て, 活 発 に 熱 水 を 噴 出 す る 熱 水 苞 硫 化 物 の チ 厶ｘ 一 群 を 破 露 し た 。
チ ム ｓ 一 と マ ウ ンド か ら 熱 水 性 縫 化 物 を, カ ル デ ラ 壁 の 麗 と 頂 鄒 で 火 山 岩 片 と 軽 石
片 を 採 取 し た 。 分 析 の 結 果, 裸 取 さ れ た岩 石 は 石 英 安 山 岩 で あ り ，カJ レク フ ル カ リ系
列 ・ 低 カ リ 安 山 岩￨こ属 し て い て, 周 辺 の 海 山 を 棡 成 す る ソ レ ア イ ト 系 列 の 玄 武 岩 質
溶 岩 と は 異 な る 。 熟 水 性 磑 化 勧 中 の 飼 含 有 堡 が 高 い の が 特 徴 であ り ，10ｗt ％１ 上 の
鉱 石 が 多 い 。 こ れ は 鶏 水 が 銅 を 十 分 に 溶 解 し う る￨ほど 馮 温 であ る こ とを 示 し てい る 。
金lj 最 高?ｌｐｐｍ で あ り, 硫 化 物12 試 料 の 金 含 有 量 の 平 均 も25ppm
とい う籬 を 示 し た 。
平 均 で176ppm
で あ り, Ａｕ／ Ａｇ比 は 平 均0. 】42と な り ，晦
≫
嗟 急 水 拡 床 産 の 硫 化 初 と し て は Ａｕ／ Ａｇ比 が 大 きい の も 特 徹 で あ る 。
錮lj 最 高 値 で377.1ppm
Topography, Geology and Hydrothermal Deposits at Suiyo Seamount
Kazuki WATANABE"
At
the top of a seamount
discovered the modern
thermal
Tow KAJ1MURA"
on the volcanic front in l2u-Ogasawara
occurrence of hydrothermal
Arc, we
activity.The active hydro-
field with the occurrences of the sulfide mineral Stationwas discovered
by the "Shinkai
Seamounts.
2000" in
the caldera at the top of Suiyo Seamount
The volcanic rocks sampled
wall are the dacite, belonging
in Sitiyo
at the top sod the foot of the caldera
in the calc-alkaline rock series and in the low
potassium
andesites. This is in contrast So the thoieiitic basalts from
seamounts
around
Suiyo Seamount.
sulfides of the vent chimneys
Cu
The
geochemical
from this hydrothermal
contents of almost ores excel 10wt%
other
characteristic of the
field is rich in Cu. The
which suggest that the temperatOJ'e of
these hyd)*olherma! fluids is enough
high
highest Au content of sulfide sumples
is ?lppm. whose
average of 12 sumples
is 2Sppm. The highest Ag content is 33? lppm. whose
average of 12 sumples
is 170ppm.
The average Au/Ag
sulfides from
the some
to dissolve copper in them. The
ratio is 0.142, this ratio is very high for the
sea-floor hydrothermal
ore deposits.
ｔ １ 海 上 保 安 庁 水 路 部
゛2 H
ｙd ｒog ｒａｐｈｉｃ Ｄｅｐａｒｌ ｍｅｎt. Maritime
Ｓａｆｅty Agency
77
Proc. JAMSTEC
Symp, Deep Sea Res. (1993)
１ は じめ に
伊 豆 ・ 小 笠原 弧 の孀 娚 岩 と 西 之島 の間 に は｡ そ
れぞ れ に 異 なっ た山 頂 の形 態を もつ 七曜 海 山 列と
分， 東鰹140度39 分に 位 置 す る 。 水 曜海 山 全 体 の
小 笠 原 ト ラ フ か ら の 高 さ は3,000m 以 上 に 達 し ，
東 西方 向 に 配 列す る山 頂 水 深1860m の 西 峰 と1,310
呼 ば れ る 海 底火 山 群 が 存 在 す る。 こ れ ら の ７つ の
n1の東峰 の ２つ の円 箘塑 火山 体 から な る。 図 １に
海 底 火山 は 北 か ら順 に日 曜 海山, 月 曜 海山, 火 曜海
示 し たよ う に 西 峰 に は長 径1.5km,
山, 水 曜 梅山, 木 曜 海 山， 金 曜海山 ， 土 曜 海山 と名
い ぴつ な カ ルデ ラが 存 在 す る。 長 岡 ほ か （1991 ）
付 け ら れて いる（ 湯 浅，1989 ）
。
はこ の地形 的 特 徴 か ら円錐 型 火 山 体 の形成 ， 北 東
長 岡 ほ か（1991 ）は， 水路 羃 の瀲 量鎰「 拓淬 」の
マ ルチ ナロ ーピ ー ム測深 朏 デ ー タを 用 いて ， 七 曜
深 さ500m の
斜 面 の崩壊 ， カ ルデ ラの形 成 と い う 活 動 史 が 読 み
取 れ るとし た。
海 山 列 の詳 細 な矗 痙 地形 解 楯 を行 ウた 。 そ の中 で
こ れまで の「 し ん か い匐00 」の 潜 航 調査 の航 跡
七 曜 海 山 列 周 辺 の 地 形・ 地 質 につ い て ，① 火 曜海
を図 ２に示 す。
「 し ん か い2000 」 に よ る 潜 航 調 査
山 と 水 曜 海ｄ」
の間 に は， 鏘捐 岩構i告鈿 がiﾋ北 東
Diｖg562，629 ，631 で は， 水曜 海 山 の カ ルデ ラ底
南 南 西 方向 で存 在するが，地 形的 に は不明 瞭であっ
に 着 底 した 扱， そ れぞ れカ ルデ ラ の北 壁 ， 東 壁 ，
た こ と 。② そ の北 側 周 辺 に は， 南 北 方向 の柮 造 的
南壁 を目 視 観 察 し た。 水 曜 海山 の カ ルデ ラ底 は水
規 制 に 伴 う南 北方向 の断 屑 崖 やテ クト ニ ッ ク ・パ
深1,370m 程度 の比 較 的 平 坦 な 砂 地 で あ り ， こ の
ル ジ， ホ ル ストと 考 え ら れ る 高ま り が 発達 し て い
砂 地 の ほぽ 中 央 部に 南 北 に 細 長 く チ ムニ ー群 が存
る こ と， ③ 南 側 の水 曜， 木 畷 ， 金 曜， 土曜 海 山 は
在し ， チ ムｓ 一の密 集 地 に は 所 々で マ ウ ンド カ嘔
西之 島 ト ラフ と 小 笠 原 ト ラフ の分 水 嶺 とな っ て い
成さ れて い た。チ ムニ ー群 の外側で は リフプ ルマ ー
るこ と を指 摘 した。
ク のあ る砂 地 の緩斜 面， 巨 レ キ及び 人 頭 大 レ キの
七 曜 海山 列 の微 地 形 と噴 出 物 ，活 動 様 式， 時 代
急斜 面 ， カ ルデ ラ壁 の水 深1.260∼1,050m ま で は
等を 詳 細 に 解 明 す る た め， 水 路 部 は1990 年 以 降 ，
ほと ん ど 垂 直 な 断 崖 と い っ た 構 造 と な っ て い る
「 し ん か い2000」 を 用 いて 各海 山 の 潜 航 祠 査 を 実
（図 ３）
。 外輪 山 東壁 か ら南 東壁 の頂 部 は泥 の 緩 斜
施 し て きた（ 長岡 ほ か，1992 ）
。1991 年 に 山 頂 部
面で あ っ た のに 対 し， 北 壁及 び 南壁 の頂 部で は 比
にカ ル デ ラを 持つ 水 曜 掬 山 の 潜 航調 査 を 実施 し た
高戡 十ｍ 程 度 の切 り 立 っ た ピ ー ク がい くつ か 存 在
朦 ， そ のカ ルデ ラ底 に お いて ， 活発 に 熱 水を 噴出
した。
する 熱 水 性硫 化物 のチ ムー
＝一群を 発見 した（ 春日 ・
加 蕕，1992a,b ）
。 こ れ ま で海 底 熟 水鉱 床 は中 央 海
嶺 や 背 弧 海盆 で 発見 さ れて い た が， 伊 豆 ・小 笠 原
３ 水 曜 海 山 カ ル デ ラ の 地 質
水 曜 海 山 カ ル デ ラ の ほ ぽ 中 央 部 の チ ム ニ ー群 か
弧 の よ う な 鳥弧 の火山 フ ロ;／卜 上の 海 底 火山 の カ
ら外 輪 山 に网 けて ， 海 底 は順 に 熟水 噴出・変 質域，
ルデ ラ底 に， 現 在形 成 中 の本 枯 的 な 熱 水 鉱床 が 発
リッ プ ルマ ー ク のあ る 砂 の海 底 ， 巨 レ キの散 在 す
見さ れ た の は初 め てで あｰ･た 。
る砂 の海 底， 人 頭 大 レ キに埋 めつ くさ れ た海 底 ，
1992 年7月 の「 し んか い2000 」 に よ る 潜 航 調 査
垂 直 な 岩 盤。 頂 部 で は軽 石 の レ キの 海 底 へ と 変 化
（Dj ｙe629∼631) に お い て， 水曜 海 山 の カ ル デ ラ
し た 。 頂 部 で 採 取 さ れ た軽 石 の レ キ は よ く 発 泡 し
の 地質 と チ ムニ ー群 の 分 布を 詳 細 に観 察 した。 さ
ら に， チ ムニ ーと マ ウ ン ドか ら 熱 水 性 硫 化 物 を。
て いて ， 長石， 角 閃 石 の斑 晶 を 盒んで い た。
顕 微艢 観察 の結 果， 探 取 さ れ た軽 石 は 斜 長 石，
カ ルデ ラ壁 の麓 と 頂部 で 火山 岩片 と鰹 石 片 を 採 取
普 通 岬 石 ， 紫 蘇 岬 石 ， 角 閃 石 ， 磁 鉄 鉱 を 含 み， 両
し た。 本 論 で は， こ れ ら の岩片 と 熱水 性 硫 化物 の
輝 石石 英 安 山 岩 質 であ る（ 写 真 １ ）
。 石英 安 山 岩
顕 微 鏡 観 察 結果 と ＩＣ Ｐ分 析結 果に つ い て 報告 す
質 の 軽 石 の 中 に は ， 長 径l ∼2ml の 黒 色 の 捕 獲 岩 を
る。
含 む も の もあ る （写 裏 ２ ）
。 こ の捕硬 岩は， 斜 方
輝 石が粒 状 の か ん らん 石 を ポイ キリテ ィフ クに 包
２ ﾌ1(曜海 山 カ ルデ ラ の地 形
水 曜梅 山 は， 伊 豆 ・ 小笠 原弧 の 孀 婦岩 と 西之島
の 間 に連 な る七 曜 海 山列 の ほぼ 中央 の北 緯28 度32
有 する か ん ら ん石 斜 方 岬 石 岩で あ る 。 こ れ ら は，
鉱 物 組織 か ら みて ホ スト の軽 石 と同 源 （ 初 期晶 出
相 ）の 可 能 性 が あ る 。
尽
Proc. JAMSTEC
Symp.
Deep Ｓｅａ Res.（199G ）
図 １ 水 曜 海 山 の 位 置 と 西 瞋 の 海 底 地 形 図
Fig. 1 Ｔｈｇ location of Suiyo Sesmount and lhe bath
ｙmetric chart of it ｓ western ｌｏｐ.
句
Proc. JAMSTEC Symp. Deep S
●
ａ Res. <1993)
図 ２ 水 曜 海 山 カ ル デ ラ底 の微 地 形 と
「 し ん かい2000 」
による潜航凋査の飢跡
Fig. 2 Micro-topography in lhe caldera at Suiyo
Ｓｅａｍｏｕｎt
and track lines ｏr sixｓｕrｖeｙｓ ｙ
b “Shinka1 2 叩O ”
図3 Dive 629 の ル ート に 沿 っ た地 質 断 面
Ａ：軽 石．Ｂ： 砂，Ｃ ：火山 角 レ キ．Ｄ ：溶 岩 ，Ｅ ： リッ プ ルマ ー ク，Ｍ ：チ ムニ 一 一マ ウ ンド
Fig. 3 Annotated
A:Pumice.
ｐ】･ofile】ong
a
Dive 629
B:Sand.
C ； Volcanic ｂ
ｒｅｃ
ｃ
ｉａ，Ｄ: Ｌａ
・ａ，Ｅ : Ripple mark.
Ｍ:Chimney
.Mound.
即
Proc. JAMSTEC Symp. Deep Sea Res.
（1993）
採 取 し た火 山 岩片 は 全岩 組成 分析 の 結 果， 石 英 関 係 し て い る可 能 性 か高 い。
安 山 岩 で あり ， カ ル クア ル カ リ系 列 ・ 低 カ リ 安山
岩 に 属 し た( 表 １， 図 ４)。 水 曜 海 山 周 辺 の 木 曜 洵 山， 土 曜 海山 等 がソ レア イ ト系 列 の玄 武岩 質 溶 ４ 水曜 海 山 カ ルデ ラ 内の 熱 水 の噴 出 活 動
水 曜 海山 カ ルデ ラ内で 活 発に 噴 出 す る熟 水 の温
岩 か ら 成 るの に 対し( 長岡 ほか，1992)｡ 水曜 海 山 度 は260∼311 ℃で あ った 。図 ５ に示 すよ う に熱 水
が同 じ火 山 フ ロ ｙ卜 上 に 位 置 し なが ら噴 出物 の 化 噴 出口 に発 達 す るチ ムニ ー は， カ ル デ ラの ほぼ 中
学 組成 が 異 な る こと は。 熱水 活 動の 成因 に大 きく 央 付近 に 南 北約300 譱東 西約150m の 範囲 に 数多 く
表 １ 蛍 光 Ｘ 線 分 拆 に よ る 水 曜 海 山 の 火 山 岩 の 化 学 鯛ｌ
ｌ
Ｔａｂｌｅｌ Representative
ｃｈｅ ｍｉｃａｌ analysis
ｏr volcanic rocks f
ｒｏ ｍ Suiy 【】 ＆ ａ ｍ ｏｕｎt.
図 ４ 石 英 安 山 岩 の 化 学 組 成 ・ Ａ Ｆ Ｍ 図 ・（ Ｎａ, ０ ＋ Ｋ ０ ）･ Ｓ１０ 圜 ・ Ｋ ０･S101
１
１
１
窰
「ａｐｈ. （ Ｎａ１０ ＋ Ｋ ２０ ）･SiO, g ｒａｐｈ ａｎｄ KtO-SiO*
graph
図
Ｆｉｇ ．４ Ａ Ｆ Ｍ
about volcanic rocks r
ｒｏ ｍ Ｓｕiyｏ Seamount.
町
Proc. JAMSTEC Symp.
Ｄｅ邨 Ｓｅａ Ｒ●s. U993 ）
分 布 し て い た。 チ ムニ ー の大 きさ は， カ ルデ ラ北
壁 の麓 の高 さlm 級 の もの以 外 は ， 高 さ 戡 十cl 程
度 の 比較 的 小さ い もの が ほ と んど であ る(写 真 ３)。
チ ムニ ー自 体は 比較 的 もろ い ので ， 砕 いて 内 部 の
熱 水 の通 路 にい た る硫 化物 試 料 が採 取 で きた( 写
真 ４)。
５ 鉱 石の 分 析
採 取 さ れ た 試料 は Ｘ線回 折 分析 に より 鉱 物 を同
定 し， チ ムニ ー上 部 の 軟 弱 な 沈澱 物 は硬 石膏 と閃
亜 鉛 鉱 の 混 合 物， チ ムニ ー下 部の 内 壁 の自 形 の 硫
化 鉱 物 の ほ と んど が黄 銅 鉱， その 外 側の 黒 色∼ 茶
図６ チ ムニーの櫑式断面
Fig- 6 The model sectional diagram
chimney at Suiyo Seamount.
０１ the
褐 色 の沈 澱 物 は 黄 銅 鉱・ 礇 石膏 ・ 閃 亜鉛 鉱 ・ 重晶
石 の 混合 物 で あ っ た(図 ６， 写 真 ５)。 中 で も黄 銅
紘 の 比率 が多 いの が 特徴 で あ る。 銅 の溶 解 度 は図
７ に示 す よ うに 温 度 依存 性 が高 い の で， 熟 水 が 海
底 下 で銅 を 十 分 に 溶 解し 運 搬 し う る ほど 高 温で あ
る こ とを示 し て い る。
図 ５
冰 嶇 瀚 亅亅カ ル デ ラ 内 の チ ム ニ ー の 分 布
ａ ： 熱 水 噴 出 中 の チ ム, ＝− ， ｂ ： 活 誦 を 停 止 し た
チ ム ニ ー ，c:
マ ー カ ー プ イ ，d:
熱 水変 踰 黽
ｅ：
リ ップ ル マ ー ク．
ｆ ： 砂 地 と 崖1 餠 晞 劭 の 境 界 線
Fig. 5 The distribution of chimneys ａｌｄ
mounds ill the bottom
ｏｆ the
ｃａ 】deraat
Suiyo Seamount.
ａ :Acti
ｖｅｃｈｉｍ ｎｅy ， b : Dead chimney, c:
Marker buoy, d : Hydro
ａtｉｏｎ ｚｏｎｅ, ｅ:Ripp
between sand and tal
thermal
ａｌtｌｒ･
】
ｅ ｍ ａｒk ，f:Boundary
ｕs
図 ７ 硫 化鉱 物 の 溶解 度（ 銅 は 黄 銅 鉱 を 示 す ）
（ 中 鳥，
1鬩6 より ）
Fig. 7 The solubility of sulfide min
●
ｒalｓ.
（Aft・ｒ Nakajima. 1986 ）
鯰
Proc. JAMSTEC Symp.
Ｄ ●lp Sea R●s.
（IS93 ）
裂 ２ 水曜海山の岩石と硫酸塩・硫化初鉱石のＩＣＰ分析結果
Table ２ ICP analysis of rocks and hydrothermal ore deposits from Suiyo Seamourit,
Proc. JAMSTEC Symp. Deep Ssa
Ｒｅs.
（1993）
お
水 曜 海山 の熱 水性 鉱 床 の鉱 石 は 黄銅 鉱 の含 有率
wt ％ ， 鉛28 ∼45,800ppm で あ っ た。 銅 の 含 有量
が 高 く， 奮片 状 また は 長 柱状 に 伸 長す る黄 銅鉱 の
隻O
ｗt％以 卜の もの が多 く， また 。 亜 鉛 の 含 有 丑
集 合 体 も幾 つ か採取 さ れた（ 写 真 ６）
。 鏡下 で は，
の訛鮫 的 多 い試 料 に， 金 銀が多 い傾向 が見 られる。
黄 銅 鉱 の粒 間 を 硬石 膏。 重晶 石， 閃 亜鉛 鉱 が充填
金 含 有 量は最 高i71ppmで あ り( 写真12)， 硫 化勧12
し て い る（ 写 真 ７ ）
。 ま た， チ ムニ ー の 黄 銅 鉱 濃
試 料 の金含 有量 の平 均 も25ppm とい う値を 示した。
集 部 の外側 に は， 閃 亜 鉛 鉱，方 鉛 鉱，重 晶 石 の卓
一 方， 銀は 最 高 値で377.1ppm,
越 す る 暗灰 色 の部分 があ る。鏡 下 の観察 か ら， 黄
あ り， これ ま で 報告さ れ た沖縄 ト ラフ 産 のも のに
鉄 鰛と 黄 銅 鉱 は自 形 か ら半 自形 で ，閃 亜 鉛 鉱 は黄
比 べて 低い 値 を 示し た。 表 ３に 示し た よ う に Ａｕ
銅 鉱を 覆っ て コロフ１ − ム状 に産 するこ と が多 く
／ Ａｇ比 は 平均10.142
とな り， 海底 熱 水 鉱 床産 の 硫
（ 写 真 ８． 写 裏 ９ ）
， こ の 鉱石 の 鉱物 の晶 出 順 序 は
化 物 と して は， Ａｕ／ Ａｇ比 が 大 き い の も 特 徹 で
黄鉄 鉱 一黄 銅 鉱 一閃 亜 鉛 鉱・方 鉛 砿→重 晶 石 と推
平 均 で176ppm で
あ る。
定さ れ る。
カ ルデ ラの 北 西壁 の随 に近 い 緩 斜面で ， やや 温
度 の 低 い230℃ の熱 水 を 噴出 し て い た チ ム ニ ー か
６ 硫 化 物 鉱石 の化 学朗 成 を 支配 す る要因
につ いて ・
ら採 取さ れ た 暗 灰色 の鉱 石（ 写 真10 ）は， 大部 分
鹿 園（1988 ）によ り まとめ ら れた黒 筵 鉱床と 海
が閃 亜 鉛鉱 と 少 量 の黄 秩 鉱と 重晶 石 から な る。閃
嶺 熟 水 性鉱 床 の元 素組 成 と， 水 曜 海山 の熱 水性 鉱
亜 鉛 鉱 と黄 鉄 鉱 は粒 状 ・ フ ラ ン ポイ ダ ル状 ・ コロ
床 の 元素組 成 の比餃 表 を 表 ４に 示 す。 特 に水 曜海
フ･t − ム状 に 産 し， 重晶 石 は自 形 で柱 状 ・ 針状 に
山 の熟 水性 鉱 床 に濃 集 し た元 素として はZn, Cu.
産 す る（ 写 真11 ）
。
Ca, Ａｇ． As, Au, Cd* Mn.
火山 岩片 と 硫 化物 鉱 石 につ いて は， 高 周 波誘 導
Ｍ 。， Ｓｂが 挙
げ ら れる。 ま た，比 較 的 含 有量 の少 な い 元繁 と し
結 合プ ラ ズマ（ ＩＣ Ｐ ）発光 分 析 計 に より 化学 組
て はFe ，Pb ，Ni が挙 げ ら れ る。 こ の 表 か ら，
成 分 折 を行 っ た 。 試 料0.500g に10ml のHCIOi-
水 曜 海山 の熱 水性 鉱 床 の元 素 組 成は， ど ち ら の鉱
HN0.-HC1-HF
床 タイプ に も類似 し て いな い よ うに 戀 え る。
溶液 を 加 え，2X】0
℃ で 蒸発 す る
ま で 温 浸 し た 後， 希釈 溶液 で10ml に 希 釈 し て ，
発 光 分 析を 行 っ た。 分 析 の結 果（ 表 ２ ）
， これら
鹿 園（1988 ） は。 黒 鉱鉱 床 と 海嶺 熱 水 性鉱 床 の
元 素11膚 が 異な って い る原因 と して は。 鉱床 地 域
の 鉱 石 の化 学 組 成 の 範 囲 は 金4∼71ppm ， 銀14.1
の岩石と 熟 水 の化 学 的 性質（ 化 学組 成， 破化 還 元
∼377ppm ， 銅0.392∼34.5wt$6,
状 態， 硫 黄 襖度 ）の相 違 が最 も考 え やす い と し て
亜 鉛0.18∼43.8
い る。 詳 し い議論 は鹿 園（1988 ）に 誼 るが， 特 に
表 ３ 水曜 海山 の硫 化物 鉱 石 のＡｕ／Ａｇ比
Table 3 The A ｕ／Ag ｒμio of s ｕ1｢ide ｒ
oｅ
ｓ
frｏｍ Ｓｕiyｏ Seamount.
硫 化物 砿床 を生成 す るよ う な遍 元硫 黄 種 が 曝 勢 な
鉱 液で は， 金の 溶 解度 は酸 素 フ４ ギ ャシ４ テ ィ ー
が高い 頸 域 で大 きく なり。 母 岩か ら 金 を抽出 し や
すく な るこ と を 指 摘 し て い る（ 図 ８ ）
。 つ まり，
水 曜海LI」の熱水 は還元硫黄穩 か優勢で酸 素フ ィギャ
シ イテ ィ ーが高 く， この 熱 水 が海 底 下 で接 触 し た
母岩
（ お そ らく カ ル デ ラを 構 成 す る石 英安 山 岩 ）
の金 含有 量 が多 い こと が想 定 さ れ る。 こ のよ う な
熱 水が 海 底 に噴 出 し たと きに 金に 富 む 硫化 物 を 沈
澱 さ せた と 考え ら れ る。 母 岩 の特 定 と 母岩 中 の金
銀 等 の微 量 金属 の定 量， 熱 水 溶液（ 鉱 液 ） の微 量
金 属等 のよ り詳 細 な 分析 が。 今後の鯉朋 とな ろう。
洵
Pｒｏｃ.JAMSTECSymp.DeepSs
ａ Ｒｅs，
（lgS3）
表 ４ 黒 鉱 鉱 床 ・ 両 崩 熱 水 性 拡 床 と 水 曜 海 山 の 熱 水 徃
虻 疣 の 元 素 組 成 の 比 較(
( 旋 回.
Table
1988
4 The comparison of
tｉｏｎ
dro
重 量 ％ の 対 数 値)
に 加 筆)
ｅ１●ｍ ｅｎtａｌ ｃｃ ｍ ｐｏsi-
ｂｅtween kuroko deposits. h
thermal
oceanic
ｏｒ● deposits
ｒidge and Suiyo
ｙ･
ａt th ● midＳｅａ 一黜 ｏｕｎt.
( Ａrtｌｒ Sika ｚｏｎ０， 1988)
図８
蒿 眩 鉱 床 と 両 巓 熱 水 性 鉱 床 の 竝 液 のaOj
― pH
範 圄 と Ａｕの 溶 解 度 のａＯＩ依 存 詮
（ 鹿 園I.1988
Fig. 8
より）
？ｈｅ ａ０１ versus pH diagr
ａｍ ａｂｏｕt the
oｒ
ｌ forming fluid of kuroko deposi
咄and
hｙdｒclher ｍ ａ
ｌ ｏｒe d 叩iosiIs al the mid｡
oceanic
ｒidge with lhe aOl dependence
of Au sulubility. (After Sikfts
・ｎ０，1988 ）
る うえ で ， 水 曜 海 山 は 格 好 の 模 式 地 と な り 得 る で
あ ろ う。
７ 水 曜 海 山 の 熱 水 性 鉱 床 の 持 つ 鱈 義 と
課題
水 曜 海 山 の熱 水 性鉱 床 は金 含有 量 の多 い点 で 注
火山学 的な 問屋ａ と して，未 調 査 であ る水曜 海
山 東嶺を 構 成 する岩 石 と西嶺 と の比 較検討 が挙 げ
ら れ る 。 ま た ， 水 曜 海 山 に 岩 石 の 年 代 をK-Ar
法
目 に 艢 する が， その地 質 学的 青 景 は近 年青 森県 恐
で求め たが， 若す ぎ て測 定不 能 であ ウ た。水 曜 海
山 に お い て 発 見 され た熟 水 鉱 床 と 類 似 点 が 多 い
山 の 活 動 時 期 も 解 明 す べ き 事 項 で あ り ， Ａ ｒ･Ａ「
( Ａ・ki, 1991 ； Ａ・ki，1992) 。 特 に ① 島 弧 の 火 山
法 等 の 適 用 が 望 ま れ る 。 ま た， 水 曜 海 山 カ ル デ ラ
フ ロ ント 上 に 位 置 す る こ2= ， ② 石 英 安 山 岩 貿 の 火
の 外 輪 山 の 南 部 と北 部 が切 り立 っ て い て ， チ ム ニ ー
山 の カ ルデ ラ底 に 存在 す ること， ③ こ の石 英 安山
群ｶ1 南 北 に 細 長 く 分 布 す る 原 因 と し て ， 南 北 方 向
岩 が カ ル ク ア ル カ リ 系 列 ・ 低 カ リ安 山 岩 に 羂 す る
に山 体 の割 れ 目が存 在 す る可 能 性 が 指 摘 で きる 。
こ と が 挙 げ ら れ る。 こ れ ら の 事 項 が 高品 位 の 金 鉱
このよ うな 割 れ目等 の存在 の有無 は 今後 の潜 航胃
床 の形 成 とど の よ うに 関 係 して い る のかは， 興味
査 で 解 明 し たい と 考 え て い る 。
深 い問 題 で あ る。 熱 水性 の 金鉱床 の成因 を 研究 す
Proc. JAMSTGC Syjnp. Deep Sea Res. （1983）
七 曜海山 列 のうち， 先 に 述べ た孀翊 岩構 造 線 の
南 側 の水 曜 ， 木 曜， 土 曜 海山 は， い ず れ も山 頂 部
藤 岡 換 太 郎 ・ 芦 寿･一郎 ・ 古 家 和 英 ・ 菅 竰世 于（1988 ）
に カ ル デ ラを持 ち。 熱水 あ るい は「 ゆ ら ぎ」 の 湧
: 伊 豆 ・小笠 原 弧 北 部 の熟水 活 動 の可 能性．
出 が 発 見さ れた。 残 る 金 曜 海山 も 山 頂部 に火 口状
月刊
海 洋 科 々. 214.
加41.211，
の 地 形を 有 して い るので ， 新し い火 山 で あ り ，海
春 日 茂 ・ 加 藤 幸 弘 （1992a ）: 伊 豆 ・ 小 笠 原 弧
底 熱 水件 鉱 床が 存 在 す る 可 能性 も あ るの で， 今 後
水曜 海山 の火 口 底 に お け る海 底 熱水 性 硫化 物
潜 水 船を 用 いた 詳 細 な調 査 を 行 い た いと 考 え てい
鉱床 の発 見． し んか い シ ン ポ ジ ウ ム報 告 書 ，
る。 一 方， 孀 婦 岩 構 造線 の 北 側 の ３ つ の 海 山 は ，
山 頂 部 に明 瞭 な火 口 を持 た な い火 山 で あり ， 南北
8 ，248･256.
春 日 茂 ・ 加 藤 幸 弘 （1992b ）: 水 曜 海 山 の 火 口
方向 の 断 層 運 助や 構 造 的 規 制 を受 け て い る の で ，
底で 発 見 さ れ た海忿 軌 水 性 鉱 床 ， 一「 し ん か
形 成 時 期 の 古 い火 山 で あ る可 能性 があ り， 熱 水等
い2000 」 に よ る 潜 航 調 査 結 果 −.月 刊
の 湧 出 も あ まり 期 待 で きそ う もな い。 し か し， 未
158. 484-488.
調 査 で あ る 日 曜，月 吼
火雁 海山 も潜航調 査を行っ
中 島 和 夫 （1986 ）: 海 底 熱 水 牲 鉱 床 の 銅 ・ 亜 鉛 鉱
て， 七 曜 海山 列全 体 の 噴火 活 動 史と 海底 熱 水 活助
の 盛 衰 を描 き出し て い きた い と考 え て い る。
地 球，
化 作 用. 月 刊
地 球, 85, 327-331.
長 岡 信治 ・沖 野 郷 子 ・加 藤
茂<1991):
ナロ ー
マ ルチ ビ ー ム測 深雄 に よ る伊 豆 ・ 小 笠 原弧 中
謝
部 の 海 底 火 山 地 形 図. 水 路 部 研 究 報 告. 27,
辞
海 洋 科学 技 術セ ン タ ーの「 し ん か い2000」 運航
145-172.
員 の 方 々に は， 潜航
長 岡 信 治 ・ 春 日 茂 ・ 加 藤 幸 弘 （1992 ）:小 笠 原 一
調 査 に 際 し多 大な 御 尽力 を 頂 い た。 同 セ ン タ ー深
七曜 海 山 列 の木 曜 海山 ， 土 曜 海 山 お よ び水 曜
梅 研 究 部の 橋 本惇 博 士 に は， 水曜 海山 潜 航 調 査の
海 山 の 火 山 地 貿 ．し ん か い シ ン ポ ジ ウ ム 報 告
チ ー ム及 び「 なつ し まj
ビ デ オ映 像と ＳＴ Ｄ デ ー タを 提供 し て 頂 い た。 地
質 調 査 所の 青 木正 岬 博士 に は， Ｘ 線 回 折 装 置 の使
審,8 ，237-218.
大森
保 ・ 木 村 政 昭 ・ 田 中 武 男 （199（）
）:「 し ん か
用に 際 し便 宜 を尽 く し て 頂 き， 多 く の 鉱物 学的 ・
い2000 」
潜 航 調 査 で 採集 さ れ た沖 縄 ト ラ フ 海
齡 痊学 的 詢助 言 を 頂 い た。 東 京大 学 の 石 橋 純一 郎
底 熱 水 砿 床 の 化 学 組 成 と 同 位 体 組 成. 月 刊
博士 ， 角皆 潤 氏 に は 熟 水に 関 す る デ ー タを 提 供し
て頂 い た。 こ こ に明 記 して 謝 意を 表 した い と 思 い
地 球. 130,
243-249.
鹿 箘 疸 建 （1988 ）: 黒 鉱 鉱 床 と 海 嶺 熱 水 性 鉱 床 に
濃 集 し た 元 素 概 の 違 い と そ の 原 因. 月 刊 海
ま す。
洋 科 学 ，214 ，217.222.
参 考文 献
湯 浅 真 人 （1986 ）: 伊 豆 ・ 小 笠 原 弧 の 海 底 熱 水 活
Aoki ，Ｍ.(1991):Gold and Base Metal Mineralization irｌ an Ｅｖｏ】ing Hydrothermal Systern at Osorezan, Northern Honshu,
Rept.Geol.S
Aoki ，Ｍ.(1992):Magmatic Fl
to the Surface
ｕid Discharging
ｆ
ｒｏｍ the Os
Geo], Surv. Japan,
躪 浅 真 人 （1989 ）: 伊 豆 − マ リ ア ナ 弧 精 査 梅 域 及
ぴ九 州 −パ ラオ海 嶺 から裸 取 さ れ た 岩石， 海
底熱 水 活動 に 伴 う 垂 金 属 資 源 の評 価 手法 に 関
す る 研 究 ． 昭 和63 年 度 研 究 報 告 魯. 5. 8-65.
ｏrezａｎ Geo-
ther ｍａ】System, Northern Honshu,
Rept.
Japan.
ｕrｖ.Ｊａｐａｎ，277,67-7{}.
動. 地 学 雑 誌 ，95（7 ）
，32･4｛｝.
（ 原 稿受 理:1993 年 ？月19 日 ）
Ｊａｐａ
ｌ.
279. 16-21.
（ 注 ）写 裏 は 次 ペー ジ以 降に 掲 載
お
Proc. JAMSTEC
Symp. Deep Sea Res. (1903)
写 真 】 水 唖海山 山 頂 岬 か ら採 取さ れ た軽 石
写 真 ４ チ ム ニ ー を 崩 し て 熱 水 を 採 取 す る 。 囑 出 口 の
内 側 に は黄銅 鉱 の自 彫結 晶が見 え る。
（ サ ン プ ルＮ０.9271522 ）
Photo
J Pumices from the western
ｋ〕pof Suiyo
Phclo4 Sumpling the hot water.
W ≪ can find the
eｕhedral crystal of chalcopyrite inside
Ｓｅａｍ ｏｕｎt.
（ Ｓａｍｐｌｅ Ｎ０.9271522 ）
the fｕｍａｒｏｌｅ of ａ chimney･
写 真 ５ 写 臭 左 側 の 典 色 の 舷 物 は 黄 銅 鉱 の 結 晶 で あ り 。
写臭 右側 の褐 色 の 部 分 に は 砒 素 が 翕 まれ てい
る 。 そ の間 に 閃 亜 鉛 鉱 を 多 く 翕 む 禹 い 部 分 が
（ サ ンプ ルＮ。｡9271523)
Pho10 2 Ultramafic xenolith in t ｈ
ｅ dacite pumica.（Ｓａｍｐ
ｌｅＮ０.9271523）
挾 ま れ て い る 。(サ ン プ ル Ｎ ０.9271?05)
Photo
S Thee
ｕhed ｒａｌｃｒｙｓｌａｌ ｏｆｃｈａｌｃｏｐｙｒitｅｉｎ ，
ｓide a ch1171ne ｙ and
ｌｈｅ y71arｇｉｎａｌ ｐａｒt
wilhar
ｓａｎｉｃ ｏutｓｉｄｅ ａｃｈｉｍ ｎｅｙ.( Ｓａ ｍ ｐｌｅ
Ｎ ０.9271706). Ｔｈａ -Sphalerile-rich
ｐａrt is
sandwiched bet
写 真 ３ 勢 い 良 く 熱 水 を 噴 出 す る チ ムニ ー
Ｐｈｏ哨 ３ Ｈ 叭w
ney al
ａtｅｒliｖely ｇｕｓhes ｏｕ10fachim･
temperatures of 310
°
Ｃ.
写真６
ｗeen lhem.
長柱状 に 伸 長 する黄銅 鉱 の集 合体
( サ ン プ ルＮ０.9?71504)
Pholo6 The col
ｕｍ ｎａ
ｌ'strｕ cIｕｒeofchalcopy
ｒite.
(Ｓａｍ ｐｌｅ Ｎ０.9271 脯4)
S7
Proc. JAMSTEC Symp.
Ｄｅ邨 Ｓｅａ Ｒｅ
ｓバ199G ）
写 真 ７ 黄 鋼 鉱 の 拉 間 を 硬 石 膏, 重 品 石, 閃 亜 鉛 鉱 が 充
写 冥 ９ 爽 銅 鉱 と 典 鉄 鉱 は 白 影 で, 閃 亜 鉛 鉱 は 黄 銅 鉱 を
覆 い コ ａ フ 。− ム 状 に 窟 す る 。
塙 し て い る 。（ サ ン プ ルＮ ０.9271504 ）
Ｐｈｏ 恥 ７ The columnar
（ サ ン プ ル Ｎ ０.927160308
ｓt
ｒｕｃt
ｕｒｅ of chalcopyrite
and a liltle anhydrite, ba
ｒiﾋe and sphal-
）
Ｐ ｈ０１０ ９ Ｃｒｙｓcal ｓ ｏｆ Chalcopyrite
a ｒ９
eｒiに｡（ Ｓａｍ ｐ
ｌｅ Ｎ０.9271504j ）
の 切 断 面(
ａ mound
写 真10
ａ 八ｈｅ foot ｏｌａ ｃｈｉｍ ｎｅy.
カ ル デラ北壁 の麗 で 採 犂 さ れ た チ ム ニ ー の 切
）。 略 灰 色 邨 の 大
部 分 が 閃 亜 鉛 鉱 か ら な る 。 熱 水 の 温 度 は230
であ っ た 。
ｏｌａ()ｒe galhe ｒed from
( Ｓａｍ ｐｌｅ Ｎ０.927)e0308)
Phol
く）10 The
cross s ｅｃｌｉｏｎ of
a chim
ney
℃
gathered
at the foot of the northern
caldera
well.
Almost
of the brack part
ｃｏｎｓi或of the
ｓｐｈａ 】
ｅｒite. （ Ｓａ ｍ ｐｌｅ Ｎ 。｡562S-4･2
） Ｔｈｅ
temperature ol Ihe hol water IS 260
芻
ｙ
ｃｒｙｓtal ｓ.
断 面 （ サ 冫 プ ル Ｎ・.562S･4･2
サ ン プ ルＮ ０.927160308)
Photo 8 The cross section
釦8 ）
Ｃｈａ!Ｑｏｐｙｒile cr ｙｓtalｓ are enclosed b
collo-formed sphalerite
写 真 ８ チ ム ニ ー 下 部 の マ ウ ン ド か ら 採 取 さ れ た 鉱 石
ａｎｄ pyrile
●ｕh・d ｒal. （ Ｓａ ｍ ｐｌｅ Ｎ ０.92?160
Proe. JAMSTEC Symp. Deep Sea Res.
°
Ｃ.
（1993）
写 真11
閃 亜 鉛 鉱 と 黄 飫 鉱 は 粒 状 ・ フ ラ ン ボ イ ダj レ状 ・
写 真12
金 含 有 愚1 ト ン当 た り71g の 鉱 石 （ サ ンプ ルＮ 。｡
コ ロ フ ォ ー ム 状 に 産 し, 重 晶 石 は 自 形 で 柱 状 ・
92?160404 ）。 写 真 上 部 の 黒 い 都 分 は 閃 亜 鉛 鉱 ，
針 状 に 産 す る 。（ サ ン プ ルNo.562S･4･2
写真 下 部 の黄 色 の部 分 は 黄 鯛 舵 の多 い 郡 分 で
Phololl Crystals of sphalerite and
）
ｐｙｒite i ｓ
ｇｒａｎｕla ｒ ，1ｒａ ｍ ｂｏｉｄａｌ ａｎｄ conformed.
The euhedral crystal of ba
ｒile is CO-
lｕ ｍ ｎａｒ and acicular.
（Sample N0.562S･4-2
Prｏｃ,JAMSTECSymp.
あ る。 金 は黒 い耶 分に 多 く 合 まれ る。
Photo
12 The
Ａｕ content of this
N0.9271e0404
ｏｒe （Sample
）iｓ 11g ／ Ｉｃｎ， The black
part ｏr tbiｓ ｏｒli ｓ ｓphale ｒit
ｅ ･rich, the
）
Ｄｅ
ｇｐＳｅ
ａ Ｒｅs.（ 1993 ）
yellow part i ｓ chcloopyrite･ ｒich.
卯
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