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更新(月/日/年):2013 年 11 月 20 日

鹿儿岛县德野岛以西火山活动区的发现

- 确认了伴随气泡的热液活动-

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  • 在德野岛以西的一座海底火山中发现了具有多个羽流的火山口状形态
  • 使用遥控潜水器 (ROV) 进行水下观测和采样
  • 确认水域浑浊度以及气泡释放和海底热液排放

摘要

米乐m6官方网站地质与地理信息研究所海洋地质研究组荒井浩作(组长)等人,所长:中钵良二在鹿儿岛县德野岛以西发现了一个新的、以前未知的海底火山活动区。这一发现是2013年7月20日至30日期间利用海洋资源调查船在德野岛周围进行的海洋地质调查得出的博丽(6,283 吨,归日本石油、天然气和金属国家机构 (JOGMEC) 所有)。

在德野岛以西地区使用多窄波束回声测深仪发现了宽约 500 m 的火山口状形态,并伴有声学异常羽流。使用ROV进行潜水观测,确认了水中的浑浊度、气泡释放和海底的活跃热液排放。该地区位于吐卡拉群岛西南部,目前有活跃的火山岛,证实了活跃火山活动已从这些岛屿延伸到该海域。这一发现预计将有助于带来新的科学知识,例如吐卡拉群岛火山活动的起源。

伴随海底火山的热液活动有可能形成海底热液沉积物。该地区的新发现表明它们的存在,对于该国的海洋资源开发计划具有重要意义。将与经济产业省 (METI) 和其他相关组织合作进行进一步调查,以开发海洋资源。

摘要照片
热液喷口附近的海底图像
通风口附近的图像是由安装在 ROV 上的相机拍摄的。可以看到喜欢硫化物的生物,例如管虫和深潜虫,以及被认为是硫化物的白色沉淀物。



研究的社会背景

基于科学知识的地质信息,例如对火山形成和喷发机制以及近海地区俯冲带地震机制的研究,不仅是陆上的,也是重要的智力基础设施之一,因为日本位于海洋板块的俯冲带上。此外,从开发和利用日本周边海洋资源的角度来看,提供有助于日本领海及其专属经济区(EEZ)管理、保护和开发的地质信息也是一个重要问题。特别是,政府正在对海底热液矿床进行调查和研究,旨在将其商业化,因为它们有望成为未来的矿产资源来源。在日本广阔的领海和专属经济区发现可能存在热液活动的新区域,对于掌握资源潜力,实现矿产资源持续稳定供应具有重要意义。

研究历史

AIST根据经济产业省的知识基础设施改善计划,不断制作和出版海洋地质图,以改善日本周边近海地区的地质信息。日本四个主要岛屿(北海道、本州、四国和九州)周围的海洋调查已于2006财年完成,从2008财年起,在尚未整理基础设施信息的琉球岛弧周边海域开始了海洋地质调查。该数据还可作为活断层评价、构造分析、海洋资源开发、海底利用以及海洋学和环境研究的科学基础数据。在冲绳周边近海的海洋地质调查中,2010年度和2011年度确认了久米岛以西多处伴随破火山口的海底火山,2012年度的巡航中发现了新的海底热液活动。 (AIST 新闻稿,2012 年 12 月 12 日)。然而,在那次巡航中,由于科考船和船上设备的限制,未能对热液喷口进行实际观测。在2013财年的航行中,利用最新的海洋资源研究船博丽,配备机载观测设备,完善德野岛近海区域的海洋地质信息。

图片和地图
发现海底火山活动的区域
(左)多窄波束回声测深仪收集到的陨石坑状形态
(右)海底火山活动地点周边区域地图(红圈表示火山活动区域)

研究详情

在德之岛近海进行的海洋地质调查中,进行了使用多窄波束回声测深仪的详细水深测量、用于调查地质结构和地层的地震反射调查、以及利用重力和磁异常调查反映地质结构的岩石等物质差异的地球物理勘探。此外,还收集了岩石和沉积物样本。探测器在德野岛以西的一座海底火山中发现了宽度约500 m的火山口状形态。此外,多窄波束回声测深仪和海底剖面仪也证实了羽状声学异常(图1)。

图 1
图 1:回声测深仪捕获的上升羽流为声学异常
图片从左到右显示了每隔几秒收集的数据。从海底向海面上升的黄绿色带表示每个羽状声学异常。颜色表示声反射的强度,越红越强,越蓝越弱。

使用安装在ROV上的高清电视摄像机对发现声学异常的水域进行了实时潜水观测,并确认了水域浑浊度和海底气体冒泡。此外,还发现了热液喷口。管虫和深潜虫喜欢硫酸盐,这是热液喷口生物群落的特征,并且在喷口周围清楚地识别出被认为是来自喷口的硫酸盐的白色沉淀物。在实时潜水观测的同时,利用安装在ROV上的机械臂对岩石样本进行精确采集(图2)。此外,使用ROV上安​​装的温度计还观察到海底附近水温的上升(图3)。

图2
图2:机械手正在采集岩石样本
使用高清摄像机对海底进行水下观测,并精确采集岩石样本进行分析。

图 3
图3:ROV上的温度计记录的海底温度异常
ROV首先登陆海底,对海底进行观测并采集样本,观测约2小时后离开。
水温突然升高的时期发生在靠近热液喷口的观测点。

测深结果表明,附近存在多个火山口和火山口形态,很可能存在更多热液活动区。目前正在对收集到的数据和样本进行以下分析。

  • 1) 水深分析以了解火山带形成过程
  • 2) 分析地球物理测量数据以了解地下地质结构
  • 3) 对收集的岩石样本进行矿物和化学分析,以进行资源潜力评估
  • 4) 岩石样本的年代测定,以阐明地质结构的发展历史

未来计划

除了对收集到的样本和数据进行分析外,还将对海底火山周围进行详细的水深测量并收集更多的岩石样本,以阐明海底火山的地质发育机制。 Force,于 2013 年 8 月 2 日与 JOGMEC 联合成立。






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