与那国海丘 IV

与那国海丘 IV
沖縄トラフの位置
頂上の深さ	745メートル（2,444フィート）
位置
位置	沖縄トラフ、台湾東方
座標	北緯24°54′ 東経122°48′ / 北緯24.900° 東経122.800° / 24.900; 122.800 [1]

与那国海丘 IV は、台湾の東、沖縄トラフにある海山です。水深約 745 メートル (2,444 フィート) にあり、デイサイト質および流紋岩質のマグマを産出した第四紀の火山活動によって形成されました。この海山は熱水活動が活発で、ムール貝やその他の海洋動物が生息する場所が多数あります。与那国海丘 IV には、液体二酸化炭素の海底地下「湖」があることが確認されています。

与那国海丘IV（別名、大四与那国海丘^{[2] ）は、}沖縄トラフ南部^[3]に位置し、台湾と石垣島^[4 ]の間、与那国島^[5]の北西に位置する。この海溝は、フィリピンプレートがユーラシアプレートの下に沈み込む琉球海溝の背後に広がる背弧 海底とおそらくつながっている。アジアから来た堆積物は、沖縄トラフの南部で厚さ2キロメートル（1.2マイル）まで堆積している。^[3]このトラフからは、多数の海底火山^[6]と少なくとも15の熱水系が知られており、熱水活動に適した条件が整っており^{[7] 、}中新世に開き始めた。^[8]

海山は最低水深約745メートル（2,444フィート）に達する。^[9]与那国海丘IVの火山岩は石灰アルカリ質のデイサイトと流紋岩からなる。^[10]海山は厚い堆積物で覆われ、^[11]堆積物は年間約0.3ミリメートル（0.012インチ/年）の速度で蓄積し、^[12]重晶石、モンモリロナイト、石英、硫黄によって固められている。^[8]与那国海丘IVの南西には平坦な、^[8]北北西南南東方向に伸びる、^{[10]長さ1キロメートル（0.62マイル）、幅500メートル（1,600フィート）の谷があり、 [13]}火口付近と角礫岩に覆われた北斜面を除いて泥で覆われている。^[14]それは南東に傾いており^[15]、深さ約1,400メートル（4,600フィート）の地質学的断層^{[10]を表している可能性があります。 [9]}

与那国海丘IVは、沖縄トラフ南部の北東-南西方向に延びる火山性海山列の南西端^{[12]に位置し、 [13] 、前期}更新世^[16]に始まり沖縄トラフの下にスラブ窓を形成したガグア海嶺の沈み込みの産物である可能性がある。この海山列には70以上の火山がある^{[10] 。これらの火山は}第四紀に活動し、デイサイトと流紋岩を噴出した。マグマはマントルの玄武岩と地殻の珪長質マグマの分別結晶化によって形成された。^[6]

与那国海丘IVの地域が初めて注目を集めたのは、1996年にフランスと台湾の合同調査船ラタランテ号が行った調査のときだった。^{[17]この海丘の熱水噴出は2000年に}潜水調査船  しんかい6500によって発見され、液体CO
₂3年後、同じ潜水艇によって液体CO
₂1989年には沖縄トラフのJADE熱水域からも噴出が観測された。^[18]

与那国第4海丘の南西の谷には、複数の独立した熱水噴出孔サイトが存在する。 ^[13]北から南に、ライオン、クリスタル、タイガー、スワロー、アビス、カープ、モスキートサイトである。^[9]最初の2つと4番目はグループを形成しており、^[4]タイガーが主要なサイトであると思われる。タイガーとライオンは、高さ10メートル（33フィート）に達する煙突マウンド複合体を示し、300℃（572°F）を超える温度の水を噴出する。^[13]ライオンのマウンドは崩壊した煙突によって形成され、高さ20メートル（66フィート）に達する。^[19]個々の熱水噴出孔は多様な噴出様式を持ち^[7]、異なる熱水流体を生成する。^[20]これらには、黒色煙突と白色煙突に分類される噴出孔の両方がある。^{[21]いくつかの噴出口の} 放射年代測定では、数世紀の年齢が示されており、そのうちの1つは1000年に近い年齢を示しています。^[22]

液体CO
₂タイガー噴出口とスワロー噴出口の間とクリスタルサイトから噴出している。^[23]液体CO
₂海底の下には液体COの「湖」が溜まっているようだ^[21]
₂熱水噴出孔から南に50メートル（160フィート）の深さで、厚さ20～40センチメートル（8～16インチ）の堆積物の下に埋もれているのが発見されている。このような深さではCO
₂水よりも密度が低いため、 COの層の下に閉じ込められる可能性がある。
₂ 堆積層の下に水和物が存在する。 ^[24]

海底のさまざまな表面現象に電力を供給するには、強力な熱水系が存在する必要があります。^[1]熱流量分析に基づくと、熱水系の水は与那国海丘の北で再涵養され、そこに出現しているようです。^[12]その後、流紋岩質マグマが浸出され、熱水噴出孔流体の鉱物成分が生成されます。^[25]総出力は約540メガワットに達します。^[26]

液体CO
₂最終的には熱水から発生するが、COを生成する前にそこに蓄積される。
₂ 最終的に液滴を生成する水和物であり、噴出する熱水はCOを生成するものと同じではない。
₂熱水は地下で塩水、蒸気、残留流体に分かれており^[27]、地表に上がって多数の噴出口を形成している^[11] 。噴出口の上からは熱水プルームが上昇しており^[26]、与那国島上空の海水は異常に高いメタン濃度を示している^[28]。

タイガー噴出孔の周囲には、ヒ素も含む赤色と黄色の硫黄鉱床が見られ、 ^[13]一方、アビス噴出孔の周囲の海底は熱水地殻で覆われている。^[29]これらは硫酸塩と硫化物の鉱床で、その一部は古い黒色煙突の崩壊によって形成された。^[30]ヒ素、バリウム、銅、鉄、^[31]鉛、マンガン、亜鉛^{[32] [a]}などの元素の多数の鉱物が、5つの異なる鉱化群を形成している。^[7]これらの群は、硫化物/硫酸塩の鉱化のモードと相関しているように見える。^[33]逆に、既存の岩石ではケイ酸塩と炭酸塩の風化が起こっている。 ^[9]噴出孔の堆積物の年代は11,000年に達する。^[34]

与那国海丘IVには熱水生物群集が存在し、クリスタル地点には熱水噴出孔動物の密集群が見られ^[33]、サルフロスピリラム属を含む多毛類群も見られる^[35]。この地域の優勢な動物は、ナマコ類やヒトデなどの棘皮動物で、噴出孔の周辺ではカニやムール貝も見られる。魚類、タコ、管状の多毛類、イソギンチャク、エビも見られる。魚類、ウミグモ、海綿動物、ヒトデは、消滅した噴出孔に定着している^[36]。^[c]

与那国海丘IVの熱水堆積物には多様な微生物群集が存在し、1立方センチメートル（0.061立方インチ）あたり10億個以上の細胞が存在する^。 [ ^51]与那国海丘IVの噴出物は、Hを餌とする化学合成独立栄養生物を支えている。
₂呼気ではHが最も多くなります
₂沖縄トラフには微生物が豊富に存在し、従属栄養系統も発見されている。^[52]微生物群集は熱水プルームからも採取されている。^[53]

COの排出
₂与那国海丘IVの生態系にとって有害で​​ある。なぜなら、排出が起こり水和物が形成される場所には動物が少ないからである。^[54]一方、液体CO
₂「湖」^[55]