著者

大竹 翼 大友 陽子

出版者

資源地質学会

雑誌

資源地質 (ISSN:09182454)

巻号頁・発行日

vol.71, no.2, pp.57-73, 2021-12-22 (Released:2022-08-27)

参考文献数

136

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Iron (Fe) is the fourth abundant element on the Earth’s surface, and it has been mined and utilized for various industrial activities. Whereas average continental crust contains ~5 wt% of Fe (as FeO), the minimum Fe grade for minable ore is 20–25 wt%. Formation of Fe ore deposits requires crystallization of iron as oxides, neither silicates nor sulfides, which occur more commonly in ordinary igneous and sedimentary rocks. There are various geological processes that concentrate Fe and form Fe ore deposits, including magmatic, hydrothermal, and sedimentary processes. Fe ore deposits can be divided into orthomagmatic type (or Fe-Ti-V type), iron oxide-apatite (IOA) type (or Kiruna type), skarn, submarine-hydrothermal, banded iron formations (BIF)-hosted, and phanerozoic ironstone. Production of iron ores, particularly high-grade ores, in the world is currently dominated by those associated with or derived from BIFs, Fe-rich chemical sedimentary rocks formed in Precambrian era. A complication of ore reserves and average grade on various Fe ore deposits over the world demonstrates that a number of large and high-grade Fe deposits belong to BIF-associated and derived deposits whereas some other types of Fe deposits, such as orthomagmatic, IOA-type, and skarn, contain gigantic deposits. Although other hydrothermal and sedimentary deposits contain fairly large deposits, the average ore grades are not as great as those associated with BIFs. In magmatic processes, fractional crystallization may concentrate Fe as magnetite. However, further enrichment of Fe to form Fe-Ti-V or IOA type deposits requires a decrease in SiO2 activity in magma, possibly due to immiscible segregation of oxide melts from silicate melts. Although hydrothermal processes typically precipitate Fe as sulfides, highly oxidized and Cl--rich fluids may cause enrichment of Fe as oxides in some magmatic-hydrothermal systems. Other important parameters to form hydrothermal Fe deposits include CO2 fugacity and temperature for skarn and submarine-hydrothermal Fe deposits, respectively. In sedimentary processes, redox state of seawater is the key parameter However, primary precipitates and geochemical processes that govern the formation of BIFs in Archean is still controversial. Recently, trace element chemistry of magnetite as well as Fe and O isotopes are developing geochemical indicators for Fe ore genesis. There will be need for more case studies to verify the indicators.

著者

大竹 翼

出版者

北海道大学

雑誌

挑戦的研究(萌芽)

巻号頁・発行日

2017-06-30

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天然に産する様々な超苦鉄質岩を出発物質として摂氏90度での蛇紋岩化反応実験を行った結果、未変質なハルツバージャイト(かんらん石と輝石を含む石)が最も高い水素生成量を示した。溶液および固相分析の結果から、これらの実験系では、輝石の溶解によって低結晶性マグネシウムケイ酸塩鉱物でpH緩衝能を持つM-S-Hが沈殿し、かんらん石や輝石の溶解速度が促進されることで高い水素生成量を示したと考えられる。実際に出発物質にシリカを添加した系で実験を行ったところ、水素生成量が約50%増加した。さらに、地球化学モデリングの結果からは、開放系の実験系において水素生成量が100倍程度まで増大する可能性を示した。

著者

塚田 康元 藤田 健太 中林 亮 佐藤 努 大竹 翼 米田 哲朗 藤井 直樹 山川 稔 笠間 丈史 Pascua C. Arcilla C. Alexander R.

出版者

日本粘土学会

雑誌

粘土科学討論会発表論文抄録

巻号頁・発行日

vol.57, pp.88-89, 2013

著者

土岐 知弘 大竹 翼 石橋 純一郎 松井 洋平 川口 慎介 加藤 大和 淵田 茂司 宮原 玲奈 堤 映日 中村 峻介 川喜田 竜平 宇座 大貴 上原 力 新城 竜一 野崎 達生 熊谷 英憲 前田 玲奈

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集

巻号頁・発行日

vol.64, 2017

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<p>2016年11月16日~12月15日にかけて、SIP「海のジパング計画」の一環として沖縄トラフの伊是名海穴HAKUREIサイトにおいて、地球深部探査船「ちきゅう」を用いて海底熱水域を掘削した。掘削は、HAKUREIサイトの北部マウンドの頂上から、東側に約500 mの測線上において5本、またリファレンスサイトとしてマウンドから北西500 mほど離れた地点において1本を掘削した。採取したコアから、船上でヘッドスペースガス測定用および間隙水抽出用の試料を採取した。試料から抽出した間隙水について、船上でpH、アルカリ度、栄養塩および硫化水素濃度を、陸上で主成分および微量元素濃度、並びにホウ素同位体比を測定した。また、ガス測定用の試料については、船上で炭化水素および水素濃度を、陸上においてメタンの炭素同位体比を測定した。</p>