授業科目『地球科学B』

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第１１回　資源を産んだマグマ噴出

配付プリント等｜補足説明｜参考

配付プリント等

DVD『地球大紀行第10集：資源を生んだマグマ噴出　南アメリカ・キプロス』（約50分）。
『人類が文明を築く基礎ともなった豊かな地下資源。これらの地下資源がいつ、どのようにして生まれたのかを、オーストラリアなどに取材する。』
同『映像特典：｢資源の原動力　金・石炭・石油｣』（約10分）。
『生命だけでなく、多様な資源に恵まれている地球。20世紀文明を支えてきた三つの資源について紹介する。』
プリント2枚。出席票。
【1枚目表】（資源の生産量・消費量・埋蔵量・耐用年数）
図1.1、図1.2、図1.3、表1.1、図2.1、表2.1、表2.2、図2.3、図5.1、図6.3…『資源経済学のすすめ』（5,9,14,17,21,23,30,33,74,109p）
【1枚目裏】（資源の生産量・消費量・埋蔵量・耐用年数）
表3.1、図3.1、図5.2、図5.3、図5.4、図9.1…『資源経済学のすすめ』（46-49,53,77,81,83,91p）
【2枚目表】（資源の分類、金属鉱床の分布・生成時期）
図4-26…『地球システム科学入門』（131p）
図2.1…『地球環境論』（12p）
図4-1、図4-2、図4-3、図4-4、図4-9…『岩石と地下資源』（158,159,160,162,169p）
【2枚目裏】（化石燃料鉱床の分布・生成時期）
図2.2…『地球環境論』（12,14p）
図4-5、図4-6、図4-7、図4-8、図4-10…『岩石と地下資源』（165,166,167,168,176p）〕
補足説明：　
①天然資源の分類：　
　１）エネルギー資源〔化石燃料（石油、石炭、天然ガス）、核燃料（ウラン）、水力〕
　２）鉱物資源（金属鉱物、非金属鉱物）
　３）生物資源（食糧、森林）
　・地下資源
　・枯渇性（非再生）と非枯渇性（再生）
　・枯渇性の場合：
　　　どのくらい（の量）あるか⇒（確認可採）埋蔵量
　　　あと何年くらい使えるか⇒耐用年数
②耐用年数（可採年数、R/P）の定義：
　耐用年数＝ある年の確認可採埋蔵量（Reserve）／同じ年の年間生産量（Product）
※『確認』はどこにどれだけあるかが確認されていることを、『可採』は技術的かつ経済的にいつでも採掘できることを、それぞれ示す。　　
③埋蔵量の定義：
　究極可採埋蔵量＝累積生産量（使用済み）＋確認可採埋蔵量＋未確認埋蔵量

補足説明

全般

地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。
単位については『単位について』のページを参照。
地質年代については『地質年代表』のページを参照。

時間切れで説明していない内容。
④金属鉱物資源と元素の地殻存在度：

地球資源の分類｜

『資源の分類』、『資源埋蔵量の分類』などのページを参照。
※フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』で主な項目について調べることができます。
■地下資源／Category:鉱山／鉱山／鉱石／Ore genesis／鉱床学／Category:Economic geology／Mineral resource classification／Mineral exploration／
■銅／チュキカマタ／マグマ／
■キプロス／アンデス山脈／銅山　　
■金／化石燃料／
■レアメタル／希土類元素／
■グアノ／
■アルビン号／熱水噴出孔／ブラックスモーカー／チムニー／海底熱水鉱床／熱水噴出孔／

【地球資源の分類】

鹿園（1996）による〔『地球環境論』（11-17,20-33p）から〕

エネルギー資源	化石燃料（石油、石炭、天然ガス、オイルシェール）
	放射性物質
	地熱
	太陽熱･太陽光
	水（水力）
	風（風力）
	バイオマス（燃料木、林産加工廃棄物、都市ゴミ）
鉱物資源	金属
	非金属
生物資源	食糧（農作物、畜産物、水産物）
	森林（森林生態系も含む）
水資源
土壌資源
図2.1　地球資源の分類

参考

チュキカマタ銅山｜アルビン号｜ブラック・スモーカー（海底熱水鉱床）｜

簡単な『地球資源』の解説はこちらを参照して下さい。

【チュキカマタ銅山】

チリのチュキカマタ銅鉱山（90年代まで世界最大の露天掘りの銅山）

〔Paul Harris氏によるChuqicamataから〕
チュキカマタ　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%83%A5%E3%82%AD%E3%82%AB%E3%83%9E%E3%82%BF
　『チュキカマタ（チュキカマタ銅山、チュキカマタ鉱山）は、南米チリにある、世界最大の露天掘りの銅山。
　海抜3,180mの高地にある。太平洋沿いのアントファガスタは銅鉱の積出港。
　米国のアナコンダが経営していたが、1969年に国有化されチリ銅公社が採掘を行っている。
　鉱山関係者の多くは、チュキカマタ村あるいは、カラマなどに居住している。カラマで鉱山労働者向けに分譲された住宅地はチュキカマタウンと呼ばれる。』
Chuquicamata　　http://en.wikipedia.org/wiki/Chuquicamata
　『Chuquicamata, or "Chuqui," as it is commonly called, is the second largest open pit copper mine in the world. It was named after a small city in the north-west of Chile. It began copper production on May 18, 1915. The Bingham Canyon Mine in the U.S. state of Utah is a larger excavation than Chuquicamata, but Chuquicamata produces more copper. Chuquicamata also produces significant quantities of molybdenum.
　This article in its current state refers to the mine located near the former location of the city of Chuquicamata.
　Chuquicamata is located 15 km north of the city of Calama in the region of Antofagasta. The mine is elliptical in form, with a surface of almost 8,000,000 m², and it is 900 m deep.』
⇒Bingham Canyon Mine
Chuquicamata Copper Mine　　http://www.showcaves.com/english/misc/mines/Chuquicamata.html
Chuquicamata: Video Despedida　　http://www.youtube.com/watch?v=1G1bSwYX5iE
　チュキカマタ鉱山を含むチュキカマタ市街の風景・風物写真。

【アルビン号】

Specifications
Length: 7.1 m (23.3 ft.)
Beam: 2.6 m (8.5 ft.)
Operating Depth: 4,500 m (14,764 ft.)
Normal Dive Duration: 6-10 hours
Speeds:
　Cruising - 0.8 km/hr (0.5 knot)
　Full - 3.4 km/hr (2 knots)
Height: 3.7 m (12.0 ft.)
Draft: 2.3 m (7.5 ft.) surfaced
Gross Weight: 17 metric tons (35,200 lbs.)
Payload: 680 kg (1,500 lbs.)
Complement:
　Pilot - 1
　Scientific Observers - 2
Pressure Hull: 208 cm (82 in.) OD, 4.9 cm (1.9 in.) thick titanium
Hatch Opening: 48.2 cm (19 in.) max. diameter for science equipment
Total Power: 57.6 kWh maximum (120V x 480 Ah), 43.2 kWh usable (120V x 360 Ah)
Max. Cruising Range: 5 km (3 miles) submerged @ 14 meters/minute
Life Support Duration: 216 hours (72 hrs. x 3 persons)

Alvin was constructed in 1964 by the Applied Sciences Division of Litton Industries with funds provided by the Office of Naval Research. The submersible remains state-of-the-art due to numerous reconstructions and improvements made over the years. These improvements make possible the complex operations which Alvin is capable of performing today.

〔Woods Hole Oceanographic InstitutionによるMarine Operationsの『NDSF Vehicles』の中の『Alvin』から〕

アルビン号　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%93%E3%83%B3%E5%8F%B7
　『アルビン号(DSV Alvin)は、アメリカ海軍が保有する有人深海調査艇。通常は、ウッズホール海洋研究所が運用を行っている。1964年6月5日に就役した。
　支援母船のアトランティス（アメリカ海軍保有、ウッズホール海洋研究所運用）に搭載されて運用される。3人乗りの艇であり、パイロットが1名、科学者が2名搭乗し、深海4,500mに9時間の滞在が可能である。2本のロボットアームを装備しており、サンプルの採取が行える。
　1964年の就役時は2,400mまで潜行できた。1968年には輸送中に沈没した。乗組員は脱出して無事だった。10ヵ月後、1969年、9月に引き上げられている。引き上げ作業はレイノズルメタル社のアルミノートが行った。引き上げ後、大規模な改修が施された。1973年に耐圧殻をチタン製に換装し、潜行深度が4,500mに向上している。また、1986年にはタイタニック号の潜水調査を行った。
　数回に渡り、耐圧殻や制御装置等を交換する大規模な改修を行っている為、建造時とは実質的に別物になっている。
　総潜水回数は4,000回を超えており、2,000本以上の論文がその潜水を基に執筆され、アルビンガイ (Alviniconcha hessleri　Okutani & Ohta,1988) などに名前が残っている。』
DSV Alvin　　http://en.wikipedia.org/wiki/DSV_Alvin
Frequently Asked Questions about Alvin　　http://www.whoi.edu/page.do?pid=12458&tid=282&cid=9829

【ブラック・スモーカー（海底熱水鉱床）】

In this schematic drawing of the TAG active hydrothermal mound, hydrothermal fluid rises rapidly and exits the mound at the Black Smoker Complex. Cold calcium- and sulfate-rich seawater is entrained into the mound, where it mixes with hydrothermal fluid. The mixing causes anhydrite, pyrite, and chalcopyrite to precipitate inside the mound. This precipitation increases the acidity of the hydrothermal fluid. Zinc and other elements, such as silver, gold, and cadmium, dissolve in this acidic fluid, allowing them to be carried by the white smoker fluid to the edges of the mound at the "Kremlin" area. Here the cooler temperatures within white smoker chimney walls cause the elements to precipitate.

〔Woods Hole Oceanographic InstitutionのDeep Ocean Exploration Instituteの『Related Topics』の中の『Hydrothermal Vent Systems』から〕

ブラックスモーカー　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%AB%E3%83%BC
　『ブラックスモーカーとは、海底で300℃以上の高温の水が噴き出す煙突状の噴出口（チムニー）のうち、熱水に鉛・銅・鉄などの硫化物が多く含まれ、海水と反応して黒色を呈するもの。熱水に白・黄色の硫黄が多く白色を呈するものはホワイトスモーカーと呼ぶ。』
Black smoker　　http://en.wikipedia.org/wiki/Black_smoker
Hydrothermal Vent Systems　　http://www.whoi.edu/page.do?pid=12458
How to Build a Black Smoker Chimney　　http://www.whoi.edu/page.do?pid=12458&tid=282&cid=2400
The Discovery of Hydrothermal Vents: 25th Anniversary　　http://www.divediscover.whoi.edu/ventcd/

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