沖縄トラフ、クラムサイト周辺の熱水変質と溶存気体成分組成:｢しんかい2000｣第678潜航報告

Abstract

｢しんかい2000｣の第678潜航では、伊平屋海嶺のクラムサイトと通称ハオリムシの丘の熱水域について、熱水域の広がりと熱水活動の変遷を調べるために、熱水の採取と岩石、沈殿物の採取を行った。クラムサイトのベビーチムニーでは、熱水の温度は90度Cであり、1989年以来クラムサイト全体の熱水活動が衰えていると考えられる。また、クラムサイトの周辺やハオリムシの丘では、50度C前後の熱水域が広く分布していることが判明した。沈殿物や玄武岩表面の変質物について回折X線で調べた結果、14種類もの鉱物が確認され、そのうち長石、カオリナイト、モンモリロナイトの組合せは、これらの鉱物がおよそ50度C以下の低温の熱水により生じたことを示している。ハオリムシの丘で採取した熱水中の溶存気体の化学組成及び炭素同位体組成を分析した結果、二酸化炭素量はクラムサイトとほぼ同様に富んでいたが、メタン量が少なく、その炭素同位体比が高かった(δ(C-13)=-14.1 (PDB))。このことから、この熱水はクラムサイトに比べて、マントルの寄与が大きいか、または海底下での海水の還元作用が進んでいると考えられる。

Dive 678 has been done using the submersible 'Shinkai 2000' on the CLAM site and the 'HAORIMUSHI (vestimentiferan tube worm)' site, Iheya Ridge. Measured temperature of vent fluids on the BABY chimneys in the CLAM site is 95 C and the hydrothermal activity seems to be weakening since 1989. Temperatures at a vent site about 30 m east of the PYRAMID chimney and the HAORIMUSHI site are around 50 C. Hydrothermally precipitated or altered minerals are examined by X-ray diffractometry and fourteen minerals are recognized. Mineral assemblage of feldspar, kaolinite and montmorillonite indicates that these minerals are deposited under about 50 C or low. Dissolved gas in the HAORIMUSHI site vent fluids is characterized by low CH4 content and its heavier isotopic composition (delta(C-13)= - 14.1 permillage (PDB)) than the CLAM vent. This is because the contribution of mantle is higher than the CLAM or sulfate ion in the seawater has been reduced by methane under seafloor.