クラスター状硫化鉱物結晶の電磁気学的性質の解明を通じた資源量推定法の開発

通过阐明簇状硫化物矿物晶体的电磁特性开发资源估算方法

• 批准号: 22K14634
• 负责人: 大田 優介
• 金额: $ 1.08万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14634/
• 关键词: 岩石物理学; 硫化鉱物; 比抵抗; 海底熱水鉱床

本研究は、岩石中の過剰導電物質として他の岩石構成要素と比して圧倒的な良導電性を持つ硫化鉱物について、硫化鉱物の岩石中の存在形態によって岩石全体の電磁気学的性質に与える影響を調査するものである。既往研究では硫化鉱物同士が相互作用しない等粒分散型のモデルサンプルが提案され、数値計算、人工試料による室内試験など様々な検討が行われてきたが、現実の地質構造における硫化鉱物の沈澱は等粒子であるというよりもむしろ、岩石亀裂内部に沈殿した硫化物鉱脈や海底噴気性塊状硫化物が主流であると考えられる。実際に、塊状硫化鉱物や脈状硫化鉱物を含む天然の岩石試料では、既往理論に従わない試料も確認されている。本研究ではこれらのようなドラスティックな鉱物配置を考慮し、脈状硫化鉱物を内包する多孔質岩石内部の電流シミュレーションモデル生成と、塊状硫化鉱物の配置による電流集中の測定のための人工試料作成を行い、それぞれの計算および実験を実施した。本年度の成果としては、電流シミュレーションの実装が完了し、室内試験の実験データを取得できたほか、実際に硫化鉱物の電流方向への直線的連続性・配置効率によって電気特性が大幅に変化する様子が観察できた。また、硫化鉱物が電流方向に対して直線的に繋がることが可能な場合、すなわち硫化物鉱脈が電流方向と平行である場合には、全体との体積比0.05程度のごく少量の硫化鉱物でも岩石全体の導電率を数倍程度向上させうることも確認できた。

这项研究的重点是硫化物矿物，与其他岩石成分相比，硫化物矿物具有极其良好的导电性，这是为了调查岩石中过量导电物质的影响。先前的研究提出了具有均匀分布的颗粒的模型样品，其中硫化物矿物彼此不相互作用，并且已经进行了各种研究，包括使用人工样品进行的数值计算和实验室测试，而不是均质颗粒，而是被认为是硫化物脉沉淀出来的。内部岩石裂缝和来自海底的大量硫化物是主流。事实上，一些含有块状硫化物矿物和脉状硫化物矿物的天然岩石样品已被证实不符合现有理论。在本研究中，我们将考虑诸如此类的剧烈矿物排列，在含有脉状硫化物矿物的多孔岩石内部生成电流模拟模型，并创建用于测量由于块状硫化物矿物的排列而产生的电流浓度的人工样本，并进行相应的研究。计算和实验。今年的成果包括完成了电流模拟的实施，从实验室测试中获取了实验数据，以及硫化物矿物的电性能根据电流方向的线性连续性和放置效率而发生显着变化的事实。被观察。另外，如果硫化物矿物能够与水流方向呈直线相连，即硫化物脉与水流方向平行，即使是少量的硫化物矿物，其体积比为整体约0.05，也能引起岩石形成。还证实整体电导率可以提高数倍。