Origin of diagenetic signal in hydrogenetic ferromanganese crusts from petit-spot volcanoes

プチスポット火山産の海水起源鉄マンガンクラスト中に見られる続成起源的シグナル

浅見 慶志朗*; 平野 直人*; 高橋 直哉; 渡邊 隆広   

Asami, Keishiro*; Hirano, Naoto*; Takahashi, Naoya; Watanabe, Takahiro

海底の岩石を覆う鉄マンガン(Fe-Mn)クラストと堆積物上で岩片の核を包み込むFe-Mnノジュールは鉄とマンガン(水)酸化物を主体とする深海の化学沈殿物として知られている。これらの起源はその化学組成に基づき、海水由来の海水起源と、初期続成過程にある堆積物の間隙水由来の続成起源、熱水起源の3つに分類される。海水起源のFe-Mnクラストは堆積物上に形成せず、岩石上に形成されるため、続成起源のシグナルを示すことは極まれである。しかし、Hein et al. 2012では海水起源のFe-Mnクラスト中に続成起源のシグナルである高いNi, Cu, Liを示す層が報告され、それは海水中の有機物や生物起源ケイ素の分解に伴う元素の付加によるものだとした。本研究では海洋プレート屈曲部に形成される単成火山であるプチスポット火山のペペライト上の海水起源Fe-Mnクラストから続成起源のシグナルを発見した。その産状からプチスポット火山噴火前に存在したFe-Mnノジュール(続成起源の影響を受けていることが多い)の残骸である可能性がある。

Ferromanganese (Fe-Mn) crusts covering hard-rocks on seafloor and Fe-Mn nodules enwrapping rock fragment unclear on sediments are known as chemical sedimentary rocks mainly composed of Fe and Mn (ohydro)oxides in submarine environment. Origins of those are classified into three types based on chemical composition which are hydrogenetic origin from ambient seawater, diagenetic origin from sedimentary pore water in early diagenesis, and hydrothermal origin. It is rare to show diagenetic signal in case of hydrogenetic Fe-Mn crusts because they do not occur on sediments, but hard-rocks. However, diagenetic signal was reported about high Ni, Cu and Li contents layers in hydrogenetic Fe-Mn crusts due to elemental addition by dissolution of organic matter and biogenic silica in seawater (Hein et al. 2012). Here, we report the diagenetic signal into hydrogenetic Fe-Mn crusts on peperite from petit-spot volcanoes which are monogenetic volcanoes erupted on bending oceanic plate. Their occurrence likely shows the origin from debris of Fe-Mn nodules (generally implicated in diagenetic origin) before eruption of petit-spot volcanoes.