フィッション・トラック

ニュースレター第 20 号 48-51 2007 年

島根県東部・鍋山鉱山の変質作用と熱履歴
大平寛人*

Hydrothermal alteration and thermal history of the Nabeyama Mine
Hiroto Ohira**

島根大学総合理工学部地球資源環境学科，Department of Geoscience, Shimane University．

は じめ に

花崗岩中に胚胎される（松浦ほか，2005）．鉱体は，島根県東部の雲南市三刀屋周辺には花崗岩の定花崗岩中の裂罅を充填するようにレンズ状を呈し，置に関連したセリサイト鉱床が分布し，現在は鍋全体に N55 W 方向に伸長し，長さ 100 m 以上，山鉱山が採掘を続けている．セリサイト鉱床は，幅約 30 m，深さ 60 m 以上の規模をもつ（高木ほ花崗岩定置後の熱水が裂罅を充填し，花崗岩が変か，2000）．鉱体と母岩との境界はほぼ直線を示し，質することにより形成された．今回，鉱体のセリ

北側は脈幅 1-2 m の粘土脈を境に母岩と接し，南サイトの薄片観察を行うとともに，セリサイトの側では母岩に漸移している（北川ほか，1982）．セ産状ごとに EPMA 分析を行い変質作用との関連をリサイトと共生する方解石の流体包有物均質化温調べた．なおセリサイト鉱体の鏡下での特徴につ度から鉱床生成温度は 200 -300℃と推定されていいては岩生（1953）にも詳しく述べられている．

る（北川ほか，1982）．セリサイトの K-Ar 年代（約46 Ma）は周辺の花崗岩類の年代と同じかやや若い

地 質概 要値を示すことから，鉱床は花崗岩の定置に関連しセリサイト鉱床は因美期迸入岩類に相当する鵯

た熱水活動によって形成されたと考えられる

図１．坑道図と試料採取地点

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（Kitagawa et al., 1988）．

鉱体の岩石はもろく崩れやすいため乾燥後エポキ

この鉱床の熱履歴を調べる目的で近年フィッシ

シ充填し薄片を作成した．鉱体は主にセリサイト

ョン・トラック法による年代測定が試みられたが，と方解石からなり，緑泥石，二次石英，アナテー

閉鎖温度−年代値プロットにおいては，基盤の花スを伴う．鉱体の南東部では方解石や二次石英の崗岩類の冷却曲線と鉱体（変質部）の冷却曲線は中に針状緑れん石を伴う．また岩石のジョイント大局的には調和的であるという結果が示されていに石膏を伴う場合がある．これらの鉱物は XRD にる（大平ほか，2006）．一方流体包有物温度は鉱物よっても同定される．鏡下におけるセリサイトの種によって異なり，鉱体に共生する方解石の初生産状は多様であるが，大きく３つに分けることが包有物の均質化温度は幅広い値を示し 220 -240℃できる．長石類が変質した細粒葉片，それらが集にモードを有するとされる．一方残留石英中の二合成長したように見えるコロニー状（中粒）葉片，次包有物群の充填温度のモードは 280 -290℃であ黒雲母が変質交代した粗粒セリサイトである（図り，方解石の初生包有物温度に比べてより高温で２）．これら産状ごとに EPMA（JEOL・JXA8800M）あるとされる（Ohira et al., 2006）．

による主成分分析を行った．分析条件は試料電流2.5 × 10-8Ａ，ビーム径５㎛，特性 X 線のピーク測試 料及 び 実 験

定時間は 10 秒である．

試料は鍋山鉱山の -25 m 準および -30 m 準の坑

結 果お よ び 考 察

道から採取した（図１）．EPMA 分析に供した試料の採取地点は坑道図上の試料名に下線で示した．

セリサイトの産状は上述のように，細粒葉片，図２．鏡下でのセリサイトの産状，クロス（上）オープン（下）49コロニー状葉片，黒雲母が変質交代した粗粒セリサイトに大きく分けることができる．細粒葉片は長石類の仮像を伴うことから，長石類の熱水変質により形成されたと考えられる．コロニー状葉片はそれら微細セリサイトがさらに成長したように見え，斜長石仮像をともなうセリサイト中に発達する場合もある．粗粒セリサイトはその産状から黒雲母が熱水により変質・交代して形成されたと考えられる．鉱体およびその外側の比較的変質の弱い部分を含めると黒雲母からセリサイトへの変質過程を観察することができる．鉱体縁部から外図３．セリサイトの Si に対する Fe+Mg 比側の特に変質の弱い部分では黒雲母は緑泥石に変質するのみであるが，やや変質の強い部分では緑け入るように成長しているように見える．最も変泥石は微細葉片化する．さらに変質の進んだ鉱体質の進んだ良質の鉱体では黒雲母（を起源とするでは緑泥石の微細葉片中に微細なセリサイトが形緑泥石）は完全にセリサイトに交代している．

成され，緑泥石の一部は酸化緑泥石として残存すセリサイトの産状ごとの典型的な分析結果を表る．方解石は緑泥石あるいはセリサイト葉片に分１に，Si に対する Fe+Mg 成分（原子比）を図３に表１．典型的なセリサイトの産状ごとの分析値50示す．表１に示すように SiO2 （約 50％），Al2O3（33％），K2O（9-10％）に対して FeO を 2-3％含

文献

むという特徴があるものの，産状ごとの大きな組

Deer, W.A., Howie, R.A. and Zussman, J., 1962,

成上の違いは認められない．原子比では Si（6.5），

Rock forming minerals -Sheet silicates-. LongmanAl（5-5.2），K（1.5-1.6），Fe（0.25）であり，典Pub, P17.

型的な２八面体雲母の分析値と比較すると，例え

岩生周一，1953，島根県飯石郡の淡緑色絹雲母鉱床−特ば Virginia の Yellow Sericite に近い値であるに母岩の変質に関連して−．地調月報，4，223-238．

（Deer et al., 1962）．層間陽イオン K の量比北川隆司・柿谷悟・舟木晃，1982，島根県飯石郡三刀屋（Rieder et al., 1998）を考慮すれば分析されたセ町付近のセリサイト鉱床中の雲母粘土鉱物．粘土科

リサイトは白雲母（フェンジャイト）ではなく明学，22，54-67．

らかにイライトに区分される．分析されたセリサ

Kitagawa, R., Nishido, H., Ito, Z. and Takeno, S.,

イトの Si に対する Fe+Mg の比は，微細，コロニ

1988, K-Ar ages of the Sericite and Kaolin De-ー状（中粒），粗粒という産状（形態的特徴）の違

posits in the Chugoku District, Southwest Japan.

いによらずほぼ同じ領域にプロットされる（図３）．

Mining Geol. 38, 279-290.

今回は省略するが Si に対する Na（Na+K）プロッ松浦浩久・鹿野和彦・石塚吉浩・高木哲一，2005，木次

トでも同様の結果である．このように組成が極め地域の地質．地域地質研究報告（５万分の１地質図て近似しているという結果は，産状の異なるセリ幅），産総研地質調査総合センター，72ｐ．

サイトが，一連の変質作用における同一のステー

大平寛人・根木大輔・田中俊寛，2006，島根県東部・鍋ジで形成された可能性が高いことを示している．

山鉱山および周辺花崗岩類の FT 年代と冷却史．フ

これまでの研究では方解石の初生包有物の均質ィッション・トラックニュースレター，19，11-14．

化温度は幅広い値を示し，220 -240℃に主要な温Ohira, H., Negi, D., Tanaka, T. and Taguchi, S., 2006,度モードを有することが述べられている．一方，Thermal history of the Nabeyama sericite mine,

残留石英中の二次包有物の均質化温度は，方解石NE Shimane, SW Japan, based on fission trackの初生包有物温度よりも高温で 260 -300℃の値を

and fluid inclusion studies. Abstract of general

示すが，280 -290℃に主要なモードを有すると述

meeting of 19th IMA, P202.

べられている（Ohira et al., 2006）．このような

Rieder,M.,

Cavazzini,G.,

Dyakonov,Y.S.,

温度データは，温度幅の広い継起的な熱水活動がFrank-Kamenetskii, V.I., Gottardi, G., Guggen-鉱床形成に関与したことを示している．セリサイ

heim, S., Koval, P.V., Muller, G., Neiva, A.M.R.,

トの生成がいずれの熱水と関連しているのかにつRadoslovichi, E.W., Robert, J.L., Sassi, F.P.,

いては，鏡下でのセリサイトと方解石あるいは二Takeda, H., Weiss, Z. and Wones, D.R., 1998,

次石英との晶出関係をより詳しく検討する必要がNomenclature of the micas. Canadian Mineralo-あろう．

gist, 39, 905-912.
高木哲一・内藤一樹・飯泉滋，2000，島根県東部の花崗謝辞

岩類と鉱床．日本地質学会第 107 年学術大会見学旅

斐川礦業（株）の伊藤通規氏，伊藤滋敏氏には行案内書，35-44．

試料採取に際して便宜を図っていただき，また鉱山全般に関してご指導を賜った．心より感謝申し上げます．

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