独立行政机构产业技术综合研究所[会长:中钵良二](以下简称“AIST”)地质信息研究部[研究部部长牧野雅彦] 资源构造研究组研究组组长下田元及其团队于2013年10月25日至2013年11月14日对海洋研究船“海洋丸7号”(499吨,芙蓉海洋开发株式会社)进行了调查。(冲绳县)在冲绳县伊鸟岛周边海域,并在伊鸟岛以西的浅水区发现了一座水下火山。此外,在硫鸟岛以北海域多金属块状硫化物的形成。
发现200 m以下极浅水域热液活动活跃的海底火山,从火山灾害防治角度来看具有重要意义。此外,伴随着多金属块状硫化物形成的热液活动区的发现,对于推动海底矿产资源的大面积调查具有极其重要的信息。今后,我们将与经济产业省及各机构合作,开展旨在了解火山灾害预防和海洋资源潜力的研究。
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| 从发现声学异常的浅海中提取的流纹岩 |
日本地处板块俯冲带,多次遭受地震和火山喷发的严重破坏。浅水区的海底火山活动不仅限于2013年11月20日发现的东京小笠原村西野岛新岛的形成,还有高温岩浆与海水接触引起的爆炸性喷发。此外,火山炸弹和火山灰的落下,以及被称为基底涌流的低温、高速火山重力流的出现,都会对距火山口数公里范围内的海面造成损害。1952 年伊豆群岛南部明神礁喷发,发生了一起进行观测的日本海岸警卫队调查船被卷入火山喷发的事故。提前了解此类有可能喷发的海底火山,从火山灾害预防的角度来看极为重要。
另一方面,海底火山活动伴随着热液活动,可导致海底矿产资源的产生。日本拥有世界上最广阔的领海、专属经济区(EEZ)和大陆架之一,其海底资源作为未来稳定的资源来源而备受关注。为了了解和探索其资源潜力,AIST 正在与独立管理机构日本石油天然气金属国家机构(以下简称“JOGMEC”)合作。资源勘探工作组已推出。
AIST根据经济产业省的知识基础设施开发计划,继续制作和出版海洋地质图,以完善日本周边海域的地质信息。这些数据被用作日本周边海域海洋地质的基础信息,用于各种目的,包括活动断层评估和地壳变形分析等防灾相关研究,以及海洋物质循环和环境研究的基础数据。此外,根据经济产业省的海洋能源和矿产资源开发计划,AIST开展有助于调查日本领海、专属经济区和大陆架的能源和矿产资源的研究,并与日本气象厅和日本海上保安厅等相关组织共享防灾的重要信息。
2010年和2011年的海洋地质调查巡航证实了久米岛以西海域存在多个破火山口的海底火山,并在2012年的巡航期间发现了新的海底热液活动(2012 年 12 月 12 日 AIST 新闻稿)。此外,2013年度,我们利用最先进的海洋资源调查船“博丽”号及其船上观测设备进行了海洋地质调查,发现了新的热液活动区域。2013 年 9 月 9 日 AIST 新闻稿)。此次调查是根据这些航次中获得的海洋地质信息的检查结果,在硫鸟岛周边海域进行的(图1)。
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图1海洋地质调查地点 黑圈为久米岛以西海域,红圈为德之岛以西及鱼鸟岛周边海域 |
在硫磺鸟岛周边海域进行的海洋地质调查中,多窄波束探测仪 (MBES),子底部分析器,称重探鱼器,疏浚和抓取提取器从海底收集岩石和沉积物。
根据 MBES 地形测量的碘岛银行是一座由多个破火山口组成的大型火山(图2)。此外,通过使用称重探鱼器进行的调查,羽毛样声音异常(图3)。在发生声音异常的区域绳索式无人潜水器 (ROV)进行实时海底观测,确认了海底存在多个气泡和热水喷流(图4)。在证实热液活动和泡沫活动的地区之一,水深小于200 m。如果热液活动进一步增强,其影响可能会延伸到海洋表面,因此这一发现对于确保日本周边航运的安全是重要的信息。
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图2 MBES地形测量结果 位于右数第四个、下数第五个正方形的葫芦形黑色地方是硫磺鸟岛。 |
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图3 用称重探鱼器观察到的羽状声学异常 (左)在火山顶峰不到 200 m 深度处确认的热液活动 (右)在火山口地形中证实了热液活动 颜色的差异表示反射的强度。红色是强反射,蓝色是弱反射。 |
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| 图4 ROV拍摄的气体冒泡和热水喷出 |
此外,还从硫鸟岛周围的海底收集了玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩等火成岩。特别是在北部水域的调查中,确认了羽流,并使用挖泥船收集了多金属块状硫化物。多金属块状硫化物的形成表明存在有用元素在海底富集的过程。全世界已报道有500多个热液活动区,但只有约300个伴随着高温热液喷发。其中,仅在165处发现了块状硫化物,这一发现对于了解日本周边海域的资源潜力来说是宝贵的信息。
此次调查结果显示,五鸟山浅滩是极浅水域海底热液活动活跃的区域。因此,从确保彻底预防火山灾害的角度来看,我们已经将这一信息与日本海上保安厅共享,并向日本气象厅火山喷发预测协调委员会报告。活火山以及是否存在火山活动的风险。
此外,对于在硫鸟岛北部海域发现的伴随多金属块状硫化物形成的热液活动,我们计划与经济产业省和JOGMEC密切合作,进一步调查资源潜力等。