ホーム > 新着情報:プレスリリース > 2019年04月 > 花崗岩内の物質移動経路に関する新知見~斜長石の熱水変質で生じる微小孔の役割と物質移動の解明~
掲載日:2019.04.12
山 形 大 学
(株)蒜山地質年代学研究所
日本原子力研究開発機構
熊 本 大 学
さらに,斜長石の熱水変質現象に関する検討を通じ,7,000万年前から5,000万年前の花崗岩冷却時の地下水の長期的な水質変化を把握するために有用な方法を提示。
山形大学学術研究院の湯口貴史准教授(地球科学),(株)蒜山地質年代学研究所の八木公史博士,日本原子力研究開発機構の笹尾英嗣博士,石橋正祐紀博士,熊本大学大学院先端科学研究部(理学系)の西山忠男教授らの研究グループは,中部日本の土岐花崗岩を研究対象とし,斜長石の熱水変質現象に伴い生じる数マイクロメートル程度の微小孔(図1)の成因と地下環境中での物質移動経路としての役割を解明しました。
花崗岩中に普遍的に観察できる斜長石では,熱水変質現象により斜長石中に微小孔が生じ,これが斜長石内部の変質を促進します。このことは微小孔が物質の新たな移動経路となり得ることを示しています。変質の幅と鉱物年代から,この微小孔を通路とした物質の移動速度は,土岐花崗岩中の割れ目を経路とする平均的な物質移動速度よりも一千億分の一程度小さい速度となることが分かりました。さらに,熱水変質現象でできた鉱物は物質を捕らえる機能も有するため,微小孔は,地質環境での物質の移動を評価する上で重要な要素の1つとなるという知見を得ました。
また,花崗岩中の斜長石の熱水変質現象のメカニズムを検討することにより,花崗岩冷却時(※5)(特に7,000万年前から5,000万年前の間)の地下水の水質変化を把握する方法を見出しました。
地質環境特性(地下水の流動経路や水質の長期的な変化)の把握は,深部地質領域(地下深部に分布する岩石領域)を活用する事業(天然ガス・石油の地下貯蔵)や研究開発(高レベル放射性廃棄物の地層処分など)において重要な知見となります。本研究成果は,国際学術雑誌の「American Mineralogist」に掲載されました。
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※用語解説