日立鉱床の形成に参加した水の起源 Origin of water participated in the formation of the cupriferous iron-sulfide deposit,Hitachi mine,northeast Japan,based on hydrogen isotope study.

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Abstract

日立鉱山北方の入四間花崗閃緑岩および神峯山石英閃緑岩中の共存する黒雲母,角閃石のペアを分離し,そのX<sub>Fe</sub>(Fe/(Fe+Mg)),結晶水のδDを測定した。その結果は,第2図に示すように両者とも平衡型であり,それから推定される結晶時に存在していた水のδDは-30O‰となって,北上・阿武隈の白亜紀花崗岩類共通の値となる。きらに鉱床に密接に伴なって産する直閃石-黒雲母-董青石岩の直閃石,黒雲母,董青石について,XFe,δDを測定した。直閃石・黒雲母の晶出温度をそれぞれ550°C, 450-500°Cぐらいと見積ると,その形成に関与した水のδDは-30‰となって花崗閃緑岩,石英閃緑岩に関与した水と同じ値を示すことになる。<br> 一方,ふつうの成分の角閃岩の角閃石についてδD, X<sub>Fe</sub>を測定すると,その形成に関与した水のδDは-50~-55‰となって,鉱床に伴う変成交代岩のものとは異なっている。したがって,鉱床の形成に関与した水は花崗閃緑岩の迸入に伴なって存在していた水(短絡していえば花崗閃緑岩マグマの水)と同じであったと推論きれる。

Anthophyllite, biotite, cordierite and muscovite in the metasomatic rocks such as anthophyllite-cordierite rock closely associated with the copper-bearing iron-sulfide ores were separated to determine their δD and X<sub>Fe</sub> values. The δD values of the ambient water in the process of formation of the metasomatic rocks can be estimated to be about -30‰ from these values. Coexisting biotite and hornblende from the Cretaceous granodiorite adjacent to the ore deposit showed the equilibrium relationship on δD-X<sub>Fe</sub> diagram and the estimated δD value of the water equilibrated with both minerals is the same as the value for the metasomatic rocks. Two kinds of water participating in the ore formation and in the granodiorite intrusion seem to be derived from the same origin. On the other hand, δD values of hornblende from the amphibolites of normal chemical composition, which seem to be metamorphosed from basic tuffs and volcanic rocks without metasomatic change of composition are inferred to be in equilibrium to water with δD far lower than -30‰.

Journal

  • The Journal of the Japanese Association of Mineralogists, Petrologists and Economic Geologists

    The Journal of the Japanese Association of Mineralogists, Petrologists and Economic Geologists 76(5), 156-162, 1981

    Japan Association of Mineralogical Sciences

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