現場型マンガン分析装置の小型軽量化と設置連続観測の実例 Miniaturization of in-situ manganese analyzer and its long-term observation at the Wakamiko submarine crater in Kagoshima bay

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抄録

 本報告では,熱水探査に向けた現場型マンガン分析装置の送液ポンプの開発と,システムの小型化・省電力化を行い,熱水噴出域である鹿児島湾の若尊火口における実証実験の結果について報告するものである。昨今,世界的に資源の需要が逼迫し、有用金属元素の供給源として海底熱水鉱床への期待が高まる中で,新規熱水鉱床の探査手法の確立が急がれている。熱水の指標となるマンガンの濃度異常を検知するために,これまでにも現場型マンガン分析装置が開発されてきたが,送液ポンプの大きさおよび消費電力量が制約となり,探査に用いることができるのは搭載比較的大きなプラットフォーム (例えばしんかい6500),もしくは有索の曳航体に限られていた。これらの送液ポンプに変わり,トリバルブポンプによる送液システムの開発,および送液系のマニホールド化を行なうことで,低消費電力で安定した送液速度を確保し、小型AUVへの搭載も可能な測器の小型軽量化を達成した。本システムを用いた鹿児島湾若尊火口における現場実証試験では,熱水噴出の強弱によるマンガン濃度の時系列変動を検出し,今後,小型AUVなどを用いた新規熱水鉱床探査に加えて,熱水鉱床掘削時の環境影響評価などにも応用できるものと期待できる。<br>

 Anomalies in dissolved manganese concentrations are useful for the discovery of new hydrothermal fields. Although in situ manganese analyzers have been developed and adapted for hydrothermal observation, they consume much power and are too large and heavy to be loaded onto small autonomous underwater vehicle (AUV) platforms. Therefore, we developed a miniaturized in situ manganese analyzer in which a new microflow trivalve pump replaces the peristaltic pump and diaphragm pump used in traditional analyzers. This trivalve pump has the advantages of not only a flow speed as high as that of a peristaltic pump but also power consumption as low as that of a diaphragm pump. We also developed a manifold unit to connect the trivalve pump to the selection valve for introduction of standard solutions. Our modifications resulted in a 90% reduction in size and weight relative to traditional in situ manganese analyzers, allowing the new analyzer to be loaded onto small AUV platforms. As a demonstration of the new analyzer's efficacy, we used it for long-term observation of manganese concentrations at the Wakamiko submarine crater in Kagoshima Bay. We detected temporal variation of manganese concentrations caused by temporal variation of hydrothermal fluid activity. We expect our new analyzer to be useful for exploration of hydrothermal fields by using small AUVs and for long-term environmental monitoring.<br>

収録刊行物

  • 物理探査

    物理探査 64(4), 291-297, 2011-08-01

    社団法人 物理探査学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030477301
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10028069
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    NOT
  • ISSN
    09127984
  • NDL 記事登録ID
    023470381
  • NDL 請求記号
    Z15-66
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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