Bulletin　of　the　Geological　Survey　ofJapan，voL33（8），P・369－379，1982 543．4：549：54622十546．26　（265）

S腿臨餓誠晦幽舳C鯉電錨電s⑪£脱卿一鴎窺S⑪醜鵬齪騒　　　　　　盤⑪識曲⑬¢e艦職量：P鵬量翫gG騰㊥一盈晦醜§㊧

Shigeru　TERAsHIMA＊，Seizo　NAKAo＊＊and　Naok量MITA＊

TERAsHIMA，Shigeru，NAKAo，Seizo　and　MI㌘A，Naoki（1982）　Sulfhr　and　carbon　contents　of

　deep－sea　sediments　f由m　the　central　P翫ci丘c，GH80－l　cruise。B％JJ．0θoJ．8π鍬」ψ伽，voL33

　　（8），P．369－379．

A恥s愈職c重：One　hundred　and　fifteen　deep－sea　sediments　fピom　the　north　and　south　Central

Pacific　were　analyzed　for　total　sulfur，total　carbon，organic　carbon，water　soluble　sodium

and　water　soluble　chlorine・These　samples　were　collected　along　two　tracks　of4）000km　long

for　each，running貸om　east　ofthe　Wake　island　to　west　ofTahiti，in　a　Hakurei．maru　cruise，

GH80－1．　　　　　Total　sulfur　content　ranges丘om　O・16％to　O・51％，and　averages　O・33％・The　total

sulfur　is　positively　correlated　with　sea　salts　content。For　the　occurrence　of　the　sulfhr，about

80％of　the　total　sulfUr　is　probably　derived　f士om　the　sea　salts，and　for　the　other　part　of　the

sulfhr，barite　is　to　be　a　main　origin。Su1丘de　sulfhr　is　not　detected　in　the　studied　samples．

　　　　　The　content　of　organic　carbon　varies　f士om　O。07％to　O．63％，and　averages　O，20％．In

most　cases，organic　carbon　is　more　abundant　in　the　deep－sea　surface　sediments　than　in　the

core　samples。This　may　be　related　to　the　oxidation　oforganic　carbon　in　the　uppermost　part

ofthe　sediments．The　organic　carbon　contents　ofthe　survey　area　are　clearly　lower　than　those

ofcoastal　marine　sediments　fピom　the　sea－offofNortheast　Japan　or　around　Japan　Trench。

亘鶴騰姐麗醜量⑪聡

　　It　is　generally　known　that　sulfide　sulfhdn

the　coastal　marine　sediments　is　produced　fピom

sulfate　sulfhr　during　the　process　of　bacterial

sulfate　reduction　（BERNER，1970，JφRGENsEN，

豆977，and　GoLDEABER6頗乙，1977）。The　bacte－

rial　su1魚te　reduction　occurs　only　in　the　absence

ofoxygen，and　the　sulfじr　and　organic　matter

contents　arc　positively　correlated．in　most

cases．For　the　deep－sea　sediments，however，

there　are　fヒw　data，as　to　the　contents　of　sulfhr

and　carbon，and　the　details　of　geochemical

ch批racteristics　ofboth　elements　havc　not　been

discussed．

　　In　the　present　investigation，　115　deep－sea

sediments　have　been　collected　fヒom　the　north

and　south　Central　Pacinc　during　the　cruise

＊Geochemistry＆Tecknical　Services　Department

＊＊Marine　GeologyDepartment

GH80－1，Geological　survey　of　Japan。Total

sulfhr，total　carbon，organic　carbon，water

soluble　sodium　and　water　soluble　chlorine

were　analyzed　fbr　these　samples。In　order　to

know　the　chemical　fbrmation　and　occurrence

of　the　su1釦r，su1魚te　su1負1r　and　barium　were

detemined　fbr　some　selected　samples．

　　Localities　of　the　an＆1yzed　samples　are

shown　in　Table　L　More　details　of　the　survey

area　and　the　comprehensi〉e　studies　of　the

cruise　have　been　reported　by　MlzuNo　and

NAKAo　（1982），especially　the　chemistry　of

m司or　and　some　minor　elements　fbr　these

sediments　by　SuGlsAKI　and　KINosHITA（1982）

and　MITA66α」。（1982）．

S題蹴昼》且e聖麗睡し臨賦量⑪魍題膿量A鴎a且y慮量c蛆

　　　　　　　　　　　　　M：et恥⑪d聴

　　The115samples　fbr　this　study　were　selected

丘om14piston　cores　and．25box　cores，which

were　taken　fヒom3910cations　of　the　sur〉ey

一369

11

B％1ああη（ゾ渉h6（穿80Jogσ6αJSz6r∂砂（～ブ」ψα？z，Vひ」．33，．〈b．8

　　　　Table　l　Loc＆1ities　ofthe　sampling　stations．

Station　No． Latitude L・ngitude Depth（卑） Sedimen重s

Mid・P＆ciHc　Mountains

　　1647　　　　　　　　　　　16。10．14，N

　　1590　　　　　　　　　　15023．31，N

　　1646　　　　　　15022．48’N

　　1645　　　　　　　　　　14。06．61’N

　　1644　　　　　　　　　　13。16．99，N

Central　Pacific　Basin，Northern　Part

1642

1641

1640

1639

1598

1638

11。06．38，N

9。46．81／N

8。57．86／N

7040．26／N

6。49．67，N

6048．65’N

17go19．82’W

178043．79’E

178。45．46’W

177047．28／W

177。08．35’W

175。30．67’W

174031．04’W

173。53．91’W

172。56．77’W

174。47．63’W

172015．46’W

5292

5287

5537

5068

5027

54生1

5829

5915

5926

5962

5791

Zeolitic　mudZeolitic－rich　clay

　　ditto

　　ditto

Zeolitic　mud

Siliceous　fossil－rich　clay

　ditto

Siliceous　mud

　　ditto

Siliceous負》ssil－rich　clay

Siliceous　mud

Central　Pacific　Basin，Central　Part

1600

1636

1601

1602

1635

1635A1634

1603

1633

1604

1632

1605

4。41．39’N

4。43．37，N

3。17．83／N

2。33．26，N

3。16．42／N

3。16．3rN

2。32．13，N

1。17．22／N

l　o16．04／N

o　o24．23／N

O。26．16／N

OQ57．91，S

173。11．89’W

170042．88’W

172010．5rW

171。37．69／W

169。40．10’W

16go40．25’W169。06．07／W

170。42．28’W

168。09．97，W

170002．51’W

167。33．83’W

16goO1。69’W

5584

5747

5350

5389

5351

5350

5087

5479

5359

5457

5255

5455

Central　Pacific　Basin，Southem　Part　and　North　Tokelau　Basin

　　1631　　　　　0。58．61’S　　　166。20．89’W　　　　5342

　　1630　　　　　1。30．45／S　　　165。52．52’W　　　　5537

　　1629　　　　　2。53．00’S　　　164。57．31／W　　　　5261

　　1607　　　　　3002．12’S　　　167029．91／W　　　　5698

　　1628　　　　　3。30．50’S　　164。09。94’W　　　　4947

ManihikiWestem　Plateau　and　ManihikiNortheastem　Basin

　　1627　　　　　5。27．32’S　　　163。64．01’W　　　　4995

　　1625　　　　　7006．72’S　　　161056．68’W　　　　4650

　　1623　　　　　9。26．14’S　　160。14。83’W　　　　4561

　　1613　　　　　9。29．32’S　　　16204L40’W　　　　2944

Penrhyn　Basin

1622

1621

1616

1620

1619

1617

1618

10。16．35／S

11。35．38／S

12Q20．07，S

12。26．44’S

13034．03，S

13。47．40，S

14029．61’S

159。35．57’W

158。34．91’W

160030．89’W

157。57．20’W

157。06．01’W

15go28．35／W

158052．98’W

5235

5312

5690

5285

5131

5162

5453

Siliceous　mud

　ditto

　ditto

　　ditto

Siliceous　ooze

　　ditto

Siliceous　calcareous　marly　ooze

Siliceous　mud

Siliceous　ooze

Siliceous　mud

Siliceous　nanno　mud

CaCO3－rich　siliceous　mud

Ca，1careous　siliceous　ooze

Siliceous　mud

　　ditto

　　ditto

Siliceous　fbssil－rich　clayey

Siliceous　calcareous最｝ssil－rich　mud

ClayeynamooozeCalcareousmarlyooze

Foramini£era、ooze

Zeolite－rich　mud

　ditto

Pelagic　clay

Zeolitic　mud

　　ditto

Pelagic　cl＆y

　　ditto

area。ARer　air－dried，samples　were　ground．to

under150mesh．The　ground　samples　weredried　at　I　IO　oC　食）r　3　hours，and　kept　in　a

desiccat・r．Thesesamplesarethesameas

those　reported　by　MITA6渉α」・（1982）・

　　The　total　sulfhr，total　carbon　and　organic

carbon　were　analyzed．by　an　in丘ared　absorp－

tion　photometry　after　combustion，and　water

370

S％伽姻0励oη∫箆．D吻一56α38伽8傭（7セ郷h加α，陥んα・副ル伽）

soluble　sodium　and．barium　were　determined

by　atomic　absorption　spectrometry．These

methods　were　described　in　TERAsHIMA6渉α」．

（1982）．As　fbr　the　other　elements，water

soluble　chlorine　were　analyzed　by　titrimetry，

and　su1魚te　sulfUr　by　gravimetry．Outlines　of

theanalyticalprocedures餅these　two　elementsare　g圭ven　below．

　　Analysis　of　water　soluble　chlorinel　Weigh

O。2g　of　the　sample　into　a　test　tube　of50ml

with　a　stopper。After　adding　water　to　the

£xed　volume，shake　the　mixture　fbr　about　one

minute．Allow　to　stand　fbr　more　than　lO

minutes，filter　with　a　filter　paper（5：B），and

titrate　by　N／20silver　nitrate　solution・

　　Analysis　ofsu1飴te　sulfUr：Weigh　LOgofthe

sample　into　a　beaker　of300m1，and　add30ml

of　HC1　（1十2）。After　covering，heat　the

mixture　fbr20minutes　at　about　l　OO。C，then

£1ter　with　a　filter　paper（5C）．Determine

sulfate　sulfhr　in　the丘1trate　by　a　conventional

gravimetric　method　by　adding　barium　chloride

solution．

shows　that　sulfide　sulfhr　is　not　present　in　the

samples．Namely，there　may　be　no　bacterial

su1魚tereductioninthesu蝉eyarea．

　　Carbon：The　content　of　organic　carbon

varies　丘om　O。07　to　O．63％，and　the　average

is　O．20％．The　relationship　between　organic

carbon　contents　and，the　depth　below　the

ocean　bottom　are　given　in　Fig。2。It　shows

that　the　su漁ce　sediments　are　more　abundant

in　organic　carbon　than　the　subsur魚ce　samples。

This　maybe　related　to　the　oxidation　oforganic

carbon　in　the　upPermorst　part　of　sediments・

The　organic　carbon　is　fヒ）undl　in　all　the　samples，

but　the　carbonate　carbon　is　present　in　only

l4samples（Nos．18，52，53，59，67，75，76，

80，96，97，101，102，103，and　lO4）．In　genera1，

carbonate　carbon　is　present　as　the　compounds

of　calcium　carbonate　in　deep－sea　sed．iments．

：【）istribution　of　carbonate　carbon　calcurated

agrees　with　the　results　by　SuGIsAKI　and

：KINosH：ITA（1982）who　reported　geochemical

characteristics　and　geographical　distribution

of　the　calcium　carbonate　in　the　survey　area．

R⑱s聡旦重§鶴聡娼互》鼠se盟§s量⑪臨

　　The　analytical　results　fbr　total　sulfhr，

organic　carbon，water　soluble　sodium　and

water　soluble　chlorine　are　listed　in　Table2．

The　contents　of　sulfate　sulfUr，　carbonate

carbon　and　barium　in　selected53samples　are

given　in　Table3．The　calculated　values　of

carbonate　carbon　are　obtained　by　subtracting

organic　carbon　fピom　the　total　carbon，

Ge聡e謡鋸pe醜　　Sulfhr：The　value　oftotal　sulfhr〉aries　f士om

O．16to　O。51％，and　the　average　is　O・33％・It

is　generally　known　that　sulfid，e　sulfhr圭n　the

coastalmarinesedimentsisproduced丘omsu1魚te　sulfhr　by　bacterial　sulfゑte　reduction．

In　order　to　know　the　presence　of　the　sulfide

sulfじr　in　the　samples　studied，su1鉛te　sulfじr

was　analyzed｛br　some　samples．The　results

agree　with　the　total　sulfUr　contents　within　the

experimental　errors　as　shown　in　Fig。L　It

⑪c礪蟹e聡ee⑱昼醐懸鐙　　A　large　amount　of　su1魚te　sulf巳r　fヒom　sea

salt　is　contained　in　the　deep－sea　sediments．

0。6

0．5

0．4

諫

』　0、3

翠

の

慧　0．2

出房

0．1

0．0

O　　Core　sample

㊥　　Suγface　sample

Q

Fig。1

0。0 0．1　　　　　0．2　　　　　0．3

　　　Totalsulfur（％）

0．4 0．5 0。6

Comparison　of　su1釦r　contents　determined　by

in丘ared　absorption　photometry（total　sulfUr）

and　gravimetry（sul£ate　sulfhr）・

一371一

§

　韓

鰭

灘

B％μθだη（ゾ診h60θoJogぎ6αJSz67zノ¢y（～ブJlψαη，レbJゲ33，ハ乙o。8

Table2　Analytical　results　of　total　sulfhr，organic　carbon，water　soluble　sodium　and　water

　　soluble　chlorine　fbr　deep－sea　sediments　f｝om　the　GH80－1cruise　in　we三ght　percent．

No．StationNo．

Observ．　No，

Location　（cm）

Totalsul角皿

Organiccarbon

Watersoluble

sodium

Watersolublechlorine

123456789

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

1647

1590

1646

1645

1644

1642

1641

1640

1639

1598

1638

1600

1636

1601

1602

B32（c）

B2（s）

B31（c）

B30（c）

P179

Pl78

B29P177

B28B4P176

B5P175

B6B7

Surfゑce

　5－17

148－158

192－202

302－312

20－30

90－100

220－230

320－330

420430520－530

620－630

680－690

730－740

　5－20

127－137

227－237

287－297

347－357

427－437

525－535

625－635

725－735

Surface

10－20

124－134

224－234

324－334

424－434

522－532

602－612

697－707

Surf乞ce

　5－20

116－126

225－235

315－325

416－426

514－524

624－634

714－724

Surface

Surface

0．26

0．23

0．22

0．24

0．18

0．20

0．25

0．310．35．

0，33

0．29

0．35

0，34

0．30

0．26

0．22

0．19

0．27

0．27

0．35

0．37

0．35

0，33

0，27

0．32

0．36

0．35

0．32

0．35

0．34

0．36

0．39

0．31

0．38

0．35

0．33

0．33

0．40

0．35

0．33

0．37

0．32

0．38

0．37

0．38

0．39

0．41

0．41

0．34

0．27

0．31

0．37

0．16

0．11

0．13

0．140．17

0．17

0．15

0．14

0．14

0。14

0．13

0．12

0．10

0．38

0．24

0．15

0．16

0．17

0．16

0，15

0．13

0．15

0．16

0．48

0．43

0．17

0，17

0．14

0．13

0．10

0．09

0．11

0．09

0．47

0．29

0．17

0．17

0．16

0．16

0．15

0．13

0．14

0．61

0．52

2．40

2．33

2．42

3．05

1．43

1．92

1．68

2．53

3．63

3．22

3．24

3．61

3．65

2．97

3．22

2．39

2．03

3．85

3．59

4．74

4．76

4．97

4．67

3．76

4．71

4．40

4．61

4．72

4．87

4．41

4．78

4．90

4．52

4．33

4．00

4．48

4．29

5．62

4．64

4．82

5．05

4．55

4．75

5．00

5．17

5．10

5．30

5．54

3．70

3．11

3．52

4．47

1．89

2．54

2．39

3．11

5．17

5。25

4．70

5。07

5．26

4．35

4．443．31

2．37

5．66

5．27

7．47

7．44

7．12

6．68

5．52

6．92

6．25

7．13

6．84

7．62

6．56

6．85

7．45

6．33

6．60

6．39

6．28

6．33

7．96

6．92

6．90

7．13

6．84

7．12

7．06

7．63

7．53

8．058．68，

＿372一

3喚7αη4σ励・η伽D卿一56α36伽6傭（τ診7α5h伽α，瓦漁・αη4M伽）

Table2（continued）

No．StationNo．

Observ．　No，

LOCαtion　（cm）

Totalsulfhr

Organiccarbon

Watersoluble

sodium

Watersoluble

chlorine

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

1635

1635A

1634

1603

1633

1604

1632

1605

1631

1630

1629

1607

1628

B26P174

P173

P159

B25（c）

B8P172

1》160

B24（c）

P171

B23（c〉

P161

P170

50－60

731－741

50－60

138－148

238－248

318－328

438－448

535－545

635－645

735－745

　0－15

57－67

237－247

437－447

637－647

20－30

122－132

202－212

312－322

422－432

522－532

602－612

722－732

　6－16

162－172

362－372

562－572

741－752

Surface

15－34

36－46

136－146

231－241

338－348

423433523－533

613－623

723－733

Surface

　15－30

26－36

226－236

516－526

716－726

　10－25

0．41

0．33

0．37

0．34

0．33

0．35

0．38

0．37

0．49

0．41

0．30

0．42

0．48

0．40

0．32

0．36

0．44

0．40

0．32

0，39

0．45

0．37

0．35

0．38

0．40

0．41

0．29

0。34

0．37

0．34

0．41

0．42

0．29

0．31

0。32

0．32

0．32

0．31

0．32

0．31

0．30

0．43

0．28

0．27

0。34

0．22

0．31

0．25

0．47

0．09

0。07

0．11

0．13

0．14

0．13

0．07

0．11

0．08

0．13

0，29

0。12

0．09

0．09

0．08

0．58

0．63

0．14

0．19

0．17

0．15

0．15

0。15

0．13

0．13

0．24

0．16

0．16

0．13

0．19

0．54

0．30

0．17

0．15

0．14

0．13

0。11

0．08

0．11

0．11

0。44

0．14

0．19

0．09

0．10

0．20

0．28

5．38

3．84

3．88

4．19

4．37

4．40

4．75

3．30

3．16

4．18

2．76

5．02

5。75

5．24

4．33

4．56

5．83

5．70

3．96

4．95

5．07

4．76

4．68

5。07

5．15

5．18

3．44

4．06

4．32

4．10

4．95

5．15

3．48

3．92

4．14

4．03

4．13

3．91

4．22

4．11

3．88

5．32

3．52

3．39

4．07

1．85

1．94

2．64

7．95

5．50

6。00

6．00

6．33

6。34

6．84

5．23

4．91

6．56

4．24

7．07

8．35

7．80

6．50

7．02

9．14

7．80

5．75

7．20

7．44

7．10

6．78

7．53

7．57

7。25

5．22

6．13

6．16

6．22

7．00

7．42

5．14

5．82

5．92

5．98

5．82

5．25

6．18

5．93

5．50

8．25

5．07

4．90

5．98

2．22

2．51

3．74

一373一

β助伽ψh606・」・9勿α」勘妙げ」伽η，％」．33，葡．8

Table2　（continued）

No．StationNo．

Observ．　No．

Location　（cm）

Totalsulfhr

Organiccarbon

Watersolublesod五um

Watersoluble

chlorine

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

1627

1625

1623

1613

1622

1621

1616

1620

1619

1617

1618

B22（c）

B21（c）

：B20（c）

B12P167

B19（c）

B14B18（c）

B17（c）

B15（c〉

B16（c）

59－69

152－162

243－253

343－353

Surface

Surface

　5－20

33－43

178－188

375－385

575－585

Surface

Surface

Surface

Sur£ace

0．34

0．38

0．38

0．45

0．51

0．32

0．21

0．16

0．18

0．21

0．29

0．27

0．27

0．26

0．33

0．31

0．34

0．41

0．35

0．16

0．15

0．17

0．14

0．44

0．31

0．20

0．07

0．17

0．13

0．09

0．07

0．08

0．41

0．45

0．35

0．36

0．44

0．37

4．29

5．06

4．79

5．29

6．25

3．41

1．58

1．12

1．82

1．94

2．97

2．82

2．62

2．83

3．03

3．28

3．81

4。29

4．48

6．14

7．69

7．32

7．82

9．45

5．28

2．10

1．84

2．50

2．62

4．45

4．11

3．65

4．07

4．37

5．34

5．71

6．73

7．05

　　　　　Organiccarbon（％）

0・0　0・1　0。2　0．3　0．4　0．5　0．60

100

　200Eo

巨300βぢ』

の二　400－

3ロ

i』　500

530

　600

700

800

⑪　歯『’③⑲罰♂麟⑬麟鵬⑪魯　　　　　⑧鞠㊥

　㊥　　㊥　　㊧霧翻⑱

　　㊥⑳面

留

⑲　㊥

内

　　⑲㊥　　鷲

　　　⑭⑳

⑳評呼

呪調⑱　窃

略㊥魑

＠⑱

㊥躍㊥’

⑯　⑧㊥

Fig・2　Plot　of　organic　carbon　contents　to　depth

　　　below　the　bottom　ofthe　sample．

In　order　to　estimate　the　sulfate　sulfhr　of　the

sea　salt　origin，water　soluble　sodium　and

chlorine　are　analyze（L　The　relationship　be－

tween　the　water　soluble　sodium　and．chlorine

are　illustrated．in　Fig．3．There　are　clear

positive　correlation．　Concentration　ratios　of

sodium　to　chlorine　are　calculated　fbr　both

sea　water　and　sodium　chloride，and　the

results　are＆1so　illustrated　in　the　figure。The

concentrations　of　water　soluble　sodium　to

chlorine　of　the　deep－sea　sediments　exisdn

the　sodium－rich　area　of　the　sea　water　ratio．

丁雌s　me＆ns　that　water　soluble　sodium　in　the

sed：iments　are　not　only　fヒom　the　pore　water，

but　f｝om　the　minerals1n　the　sediments．So，

the　sulf巳r　fヒom　the　sea　salt　should　be　better

estimated　fヒom　the　water　soluble　chlorine

contents．

　The　relationship　between　total　sulfhr　con．

tents　and　water　soluble　chlorine　contents　are

presented　in　Fig．4。There　are　clear　positive

correlation，but　the　plots　exist　in　the　sulfhr－

rich　area　of　the　sea　water　ratio，This　implies

一374一

3％伽αη40励・厄ηZ）卿一36αSθ伽θ傭（7初5hぎ常α，陥んα・απ4ル伽）

Table3　Analytical　results　of　sulfate　sulfUr，carbonate　carbon　and　barium　for　ocean－floor

　　sediments　fをom　the　GH80－1cruise　in　weight　percent。

No．Su1£ate　　　　Carbonate　　　　　　　　　　　BariumsulfUr　　　　　carbon＊

134589

11

17

18

19

26

27

28

31

33

35

37

38

40

46

49

52

53

57

59

60

63

66

0．25

0．22

0．25

0．17

0．30

0．35

0．29

0．19

0．28

0．26

0．35

0．35

0．32

0．35

0．32

0．35

0．33

0．39

0．35

0．40

0．42

0．33

0．33

0．49

0．30

0．41

0．33

0．39

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．03

0．00

0．00

0．00

0．00

0．000．，00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

1．45

0．04

0．00

2．37

0．00

0．00

0．00

0．27

0．08

0．22

0．18

0．05

0．47

0．25

0．06

0．07

0．11

0．23

0。18

0．12

0．21

0．16

0．16

0．18

0．15

0．15

0．37

0．21

0．27

0．30

0．87

0．32

0．27

0．16

0．16

No．Sulfatesulfur

Carbonatecarbon＊

Barium

67

68

69

71

74

75

76

79

80

8493

94

95

96

97

100

101

102

103

104

105

106

107

109

114

0．33

0．39

0．44

0．36

0．42

0．29

0．33

0．43

0．42

0．31

0．34

0．22

0．31

0．25

0．35

0．46

0．52

0，31

0．20

0．15

0．19

0．19

0．29

0．26

0．42

2．96

0．00

0．00

0．00

0．00

2．31

0．34

0。00

0．33

0．00

0．00

0．00

0．00

5．19

0．30

0．00

0．32

4．81

8．2210．23

0．00

0．00

0．00

0．00

0．00

0．28

0．25

0．27

0．29

0．38

0．12

0．21

0．36

0．16

0．21

0．09

0．05n．d．

0．18

0．22

0．51

0．33

0．18

0．16

0．05

0．04

0．05

0．04

0．05

0．38

X（n＝53）　0。33 0．73 0。21（n－52）

Nos．same　as　the　Table2．n．d．＝Not　determine（1．

＊Carbonate　carbon　was　detected　only　in　l4sampIes（Nos。18，52，53，59，67，75，76，80，96，97，101，102，103，and

　lO4）。

that　there　are　other　types　of　su1鉛te　sulfUr，

beside　the　sulfate　sulfhr　contained　in　sea　salt．

GoLDBERG　and　ARRHENlus（1958）have　de－

scribed　that　barite　is　the　most　common

sulfじr－bearing　mineral　in　deep－sea　sediments。

In　this　study，barium　was　analyzed　in　some

selected　samples，and　the　results　are　given　in

Fig。5and　are　compared　with　corrected　su1魚te

sulfUr　contents』Most　of　the　samples　show　a

positive　correlation，though　weakly，between

the　barium　and　corrected　sul飴te　sulfUr．It

apPears　that　the　sea　salt　origin　sulfUr　and

barite　sulfUr＆re　the　main　portion　of　sulfヒr

occurring　in　the　deep－sea　sediments。

　The　sul血r　content　of　the　sea　salt　origin　in

the　survey　area　ranges　f｝om　O。09to　O。44％，

averaging　O．27％，whereas　that　ofthe　corrected

sulfhr　ranges丘om　O。00to　O．26％　with　an

average　of　O．058％。It　means　that　about80％

of　sulfUr　in　the　sediment　comes　fヒom　the　sea

salts．

聡e且a電量⑰聡s騒聖恥e重wee餌欝⑱9量⑪聡箆亘Ψ認窟量鼠盛⑪聡s

a聡認重y欝e⑰聲se戯朧e聡慮s

　The　regional　variations　of　the　average

contents　of　total　sul血r　（uncorrected　and

corrected），organic　carbon，carbonate　carbon，

一一375一

砲」6勧げ魏606・」・gJ6αIS％吻げ」α卿，％1．33，葡・8

10

9

8

7

6

駅　5

ω⊆

シ

2‘　4り

ω

』コ

5。0　3』①一

3

2

、

0

7ノ

！

ノ

！

　　　　　　　　　　　　　　　　　　㊥　　　　　　　　　　　　　　　　　！

　　　　　　　　　　　　　　　　！學働

　　　　　　　　　　　　　♂

　　　　　　　　　　　　声

　　　　　　　　　　　藩

　　　　　　　　　　騨

　　　　　　　　輔・

　　　　　　　ノ㍗

　　　　　　♂灘㊥

　　　　　ノ！㊥

　　　　1解

　　　ノ晶　　　ノ

　　漁、

　！！＠㊥

夕⑧

一　 Sea　water　ratio

一一一　Sodium　chloride　ratio

　ノ

奪ノ

0 1 2 3 4 5 6

　　　　　　　　　Water　soluble　sodium　（　％　）

Fig．3　Relationship　between　water　soluble　sodium

　　　　and　water　soluble　chlorine．

10

9

8

7

6

駅

）5ω＝

』の

5　4ε£宕

』33窒

2

1

0

⑱

　　　　　　　　㊥　　⑧

　　　　　　翻　　　　　瀞．1

　　　　、爵

　　　⑱㊧　㊥　⑧　　　％睡．

　　　躍：⑳

　　あ　　　あ

　　ゆ鴨・　　⑱　　　　　　　　　　　　魯

　　　。⑱聴。

　oo魅0

⑱

o　　　　o

　o　も　　　　　　ロ　～　　　oo　　　⑯　　　　⑳　　　o

乱　　　　　　　⑫＆　　　　　⑱ぎ　　　¢o

季

㊥

（O）Mid－Pacific図。untainsandPenrhynBasin

（愈）Otherarea

Fig。4

0 0．1　　　　　0．2　　　　0．3

　’Totalsulfur（％）

0．4 0．5 0。6

Relationship　between　total　sulfhr　and　water

soluble　chlorine。

water　soluble　sodium　and　water　soluble

chlorine　are　listed，in　Table4．The　uncorrected

total　sulfhr，water　soluble　sodium　and．water

soluble　chlorine　in　the　samples　fヒom　central

part　of　the　survey　area，Central　PaciHc　Basin

乱nd　North　Tokelau　Basin，are　slightly　h圭gher

than　those　of　both　northern　part　as　the　Mid－

Paci丘c　Mountains　and　southern　part　as　the

Manihiki　Westem　Plateau，Manihiki　North－

eastem　Basin　and　Penryn　Basin．Whereas　the

corrected　total　sulfhrεしnd　organic　carbon　in

the　samples　fヒom　central　part　of　the　sur〉ey

area　are　lower　than　those　of　other　areas．

This　may　be　related　to　type　of　sediments　and

bathymetric’or　geographical　situations　of

deep－sea　sedimentation．T＆ble5gives　the

average　contents　of　some　elements　on　various

types　ofsediments．The　contents　ofuncorrected．

total　sulfhr，water　soluble　sodium　and　water

soluble　chlorine　in　the　zeolitic　sediments　are

駅

～

｝

ω

ρ邸｝

5

－Φ

一りω』』

oり

0。25

0．20

0．15

0．10

0．05

O．00

㊥

1！

魯　　　　　　　　　曾　　㊥

　　　　　　　　ノ　　㊥　　　㊥＠！　　⑬⑲　　　　　　＠　　　ノ

　　　　　　！③⑭　　⑱　　⑱　㊥㊥

　　　　　！⑱　　 ⑱　　⑫

　　　　！⑧翻　　㊥㈱＠　　　ノ　㊥⑲斧㊥　愈　　ノ⑱醗　㈱

　　徊㊥　ノ騨　畠⑧

ノ　＠

1！

働

　　　　　　ノ　　　　、少

．ゲ

．！〆

！

！

Fig。5

　0　　　　　　　　0．25　　　　　　　0．50　　　　　　0。75　　　　　　　1。00

　　　　　　　Barium　（　％　）

Relationship　between　barium　and　corrected．

sulfate　sulfhr。

一376一

3％伽αη4σ励oη∫ηD6‘ψ一58α36伽備（7セ郷h伽α，油んα・副ル伽）

Table4　Average　contents　based　on　their　localities　in　weight　percent。

Area （n）

Total　sulfhr

uncorrected

　　　　　　　Organic　　　　　　　carboncorrected＊

　　　　　　　Water　WaterCarbonate　　　　　　　soluble　　solublecarbon　　　　　　　sodium　　chlorine

Midlle　Paci丘c　Mountains　　　　　　8Central　Pacific　Basin，Northern　Part　　　29

Central　Pacific　Basin，Central　part　　　　42

C嚇離諮撫譜濫e「npa「t’｝21

M櫨躍臨膿識謡｝・PenrhynBasin　　　　　　　　H

0．24

0．32

0．38

0．33

0．30

0．29

0．08

0．04

0．06

0．06

0．08

0．08

0．23

0．17

0．20

0．19

0．26

0．27

0．00

0．00

0．23

0．28

5．90

0．00

2．22

4．05

4．66

3．96

3．09

3．08

3．09

5．95

6．88

5．74

4．67

4．60

Average 115　　0．33 0．058 0．20 0．34 4．00 5．88

＊Values　obtained　by　subtracting　salt　origin　su1魚r　from　the　analyzed　value．

Table5　Average　contents　based　on　the　type　ofsediments　in　weight　percent．

Sediment （n）

Total　sulf㌔皿

uncorrected

　　　　　　　Organic　　　　　　　carboncorrected＊

　　　　　　　Water　WaterCarbonate　　　　　　　soluble　　solublecarbon　　　　　　　sodium　　chlorine

Ze盤盤紹欝hmud｝Siliceous　mud

Siliceous　fossil－rich　clay

Siliceouscalcareousmarlyooze

C＆CO3－rich　siliceous　mud

16

50

16

85

0．25

0．34

0．32

0．37

0．35

0．08

0．04

0．07

0．10

0．06

0．22

0．19

0．19

0．11

0．18

0．00

0．00

0．35

0．48

0．53

2．49

4．45

3．67

3．89

4．17

3．57

6．52

5．37

5．81

6．15

＊Same　as　in　Table4．

clearly　lower　than　those　of　siliceous　mud，

siliceous　R）ssil　rich　clay，　siliceous　calcareous

marly　ooze　and　calcium　carbonate　richsiliceous　mud．The　relationship　between　water

soluble　sodium　and　total　sulfUr　fbr　zeolitic

sediments　and　siliceous　muds　are　given　in

Fig．6。There　are　clear　Close　correlation。And

the　siliceous　muds　are　much　dominated　by

both　water　soluble　sodium　and　total　sulfhr

than　the　zeolitic　sediments．This魚ct　implies

that　the　sea　salts　are　abundant圭n　the　siliceous

muds．

　Organic　carbon　and　water　soluble　chlorine

are　correlated　positively　on　the　sur飯ce　sam－

ples．However，those　ofthe　subsu曲ce　samples

appear　to　have　no　correlation，as　shown　in

Fig．7．It　fbllows　that　the　organic　carbon　in

the　sediment　is　supplied　fヒom　the　sea　water，

and　the　halfor　more　ofthemis　lost　byintensive

oxidation．：But　this　oxidation　may　be　limited

only・to　the　uppermorst　part　of　the　sediments，

6．0

5．0

4．0

ぬ

）3．OE

－o

の

三

三2．0

8茜信3　1。0

0．0

㊥　Sil　iceous　mud

oZeolit宅cmud，Zeoliterich

　mudandZeoliterichclay　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　㊥㊥

　　　　　　　　　　　　　　　　　㊥⑱㊥㊥　　　　　　　　　　　　　　　　⑧喋

　　　　　　　　　　　　　　＠喉㊥⑱

　　　　　　　　　　　　　　　あゐ　　　　　　　　　　　　　　あ　　　　ゐ　　　　　　　　　　　　　　曙．

　　　　　　　　　　　　　㊥㊥　　　　　　　　　　　　㊥　　　　o

　　　　　　　　　　　　㊥⑲　　　　　　　　　　　　㊥

赫

が

拐鋭

O　　o

o

　　00

　　0　　　　00　　00

oOO㊥

o0

③

　　　0　　　　　　　0．1　　　　　　0．2　　　　　　0●3　　　　　　0．4　　　　　　0。5

　　　　　　　　　　　Total　sulfur　（　％　）

Fig．6　Relationship　between　total　sulfur　and　water

　　　　soluble　sodium．

一377一

B吻勘ψh6σθ・」・9づ64JS麗吻ヴ」伽η，殉」。33，葡。8

because　more　than　O。07％oforganic　carbon　are

remained　in　the　subsur魚ce　samples。

A留e蝿w麗量鋪量⑪聡

　A〉erage　contents　of　sulfide　sul負1r，sulfate

sulfhr，organic　carbon　and　carbonate　carbon

in　reCent　marine　SedimentS　fヒOm　tWO　dif琵rent

areas　are　listed　in　Table6fbr　comparison．

There　are　clear　difi艶rences　in　the　sulfide

sulfヒr　contents　among　the　samples　fヒom　the

10

9

8

7

6

＿　5駅

ゆ．……

き　4≡り

の

三，ヨ　3

8お慧ヌ

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⑳

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㊥Surface　sampl　e

O　Core　sample

⑬

＠

　　0　　　　　　0。1　　　　　0．2　　　　　0．3　　　　　0．4　　　　 0．5　　　　　0．6

　　　　　　　　0rganiccarbon（％）

Fig．7　Relationship　between　organic　carbon　and　　　　w飢er　soluble　chl6rine．

area　to　the　east　of　Northeast　Japan　（o。54％），

around　the　Japan　Trench（o。27％）and　in　the

Central　Pacific　（0．00％）。There　also　exists

similar　tendency　in　the　organic　carbon

contents．Thus　both　sulfide　sulfhr　and，organic

carbon　are　more　abundant　in　the　coastal　side

than　in　the　oceanic　side。This魚ct　implies

that　the　su1且de　sulfUr　in　the　marine　sediments

are　provide（i　by　bacterial　sulfate　reduction

through　sedimentary　processes　involving　abun－

dant　organic　carbon．Absence　of　sulfide　sulfhr

in　the　Central　PaciHc　may　be　related　to　the

low　organic　carbon　contents，and，in　lesser

degree，to〉ery　slow　rate　ofsedimentation　and

other　bathymetric　situations。

Re蛋ere聡ces

BERNER，R．。A．（1970）　Sedimentary　pyrite　formation。

　　　　　∠重ηz。Joz67。S6ぎ。，vol・268，P．1－23。

GoLDBERG，E。D，and　ARRHENIus，G。0．S．（1958）　　　　　Chemistry　ofPacific　pelagic　sediments。0606肋η．

　　　　　Oo5ηzooh伽2・∠16厩，voL13，P，153－212。

GoLDHABER，M．B．，ALLER，：R．C．，CoGHRAN，J．K．，

　　　　　R．osENFELD，」。K。，MARTENs，C。S。andBERNER，

　　　　　R。A．（1977〉　Sulfate　reduction，diffusion，and．

　　　　　bioturbation　in　long　island　sound　sediments：

　　　　　：Report　of　the　foam　group。オ肱Jo％7．Soゑ．，voL

　　　　　277，p。193－237。

JφRGENsEN，B。B。（1977）　The　sulfur　cycle　of　a　coastal

　　　　　marine　sediment　（Limfjorden，　Denmark）．

　　　　　．乙伽zηoJo8フαη4066αηog貰αψ妙，vo1．22，p。814－832．

MITA，N。，NAKAo，S．．and　KATo，K。（1982）Minor

　　　　　chemical　composition　of　bottom　sediments

　　　　　貸om　the　Central　PaciGc　Wake　to　Tahiti

　　　　　transect．1ηMlzuNo，A．and　NAKAo，S。（843。），

　　　　　σθoJ．S％γ∂。」吻η0励6Rゆ。（inpress）。

MlzuNo，A。and　NAKAo，S．（θ45．）（1982）Regionaldata

　　　　　of　marine　geology，geophysics，and　manganese

Table6 Comparison　ofthe　average　contents　fbr　sulfide　sulfUrラsulfate　sulfur，organic　carbon

and　carbonate　carbon　i血recent　marine　sediments．

き

垂垂嚢選

灘　麟麟馨

Area Water　depth　　（m）

Sulfidesulfhr（％）

Sulfate　sulfur（％）

Total

　　　　　　　　　Organic　　　　　Carbonate

S孕1t。rigin　ca「bon（％）carbon（％）

Sea　off　ofNortheast　Japan＊　　　　　750－4770

Around　Japan　Trench＊　　　　　5180－8805

Central　Pacific　Basin　　　　　　　　2944－5962

0．54

0．27

0．00

0．29

0．18

0．33

0．12

0．11

0．27

1．52

0．90

0．20

0．30

0．04

0．34

どみ

睡黙

＊Data　from　TERAsHIMA8紹」，（in　prep。）

一378一

S％伽απ40励・碗ηD卿一58α36伽鶴（乃郷h伽，蜘肋・姻ハ4伽）

　　　　nodules：the　Wake－Tahiti　transect　in　the

　　　　Central　Pacific　（GH80－l　cruise，　January－

　　　　March1980）。060」。S麗7∂．」卿η0幡θ鋤よ　　　　（in　press）・

SuGIsAKI，：R．and　KINosHITA，T，（1982）Major　element

　　　　chemistry・fthesedimentsontheCentral　　　　Paci且c　transect，Wake　to　TahitiラGH80－1

　　　　cruise，血MlzuNo，A．and　NAKAo，S，（645．），

　　　　08・乙S％7∂。」吻ηα膨Rψ置。（inpress）．

TERAsHIMA，S。，NAKへoラS。and　MocHlzuKI，T．（1982）

　　　　Sulfhr　and　carbon　contents　of　manganese

　　　　nodules　from　the　Central　Pacific，GH80－1　　　　cru五se．　Bz〆ム　060」。　3％7∂．　」ψαη，　vol。　33，　P．

　　　　111－123．

中央太平洋海底堆積物中の硫黄と炭素含有量

寺島　滋・中尾征三・三田直樹

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　要　　　旨

　中央太平洋海盆から得られた深海底堆積物115試料について全硫黄，全炭素，有機炭素，水溶性ナト

リウム及び水溶性塩素を定量した．そして硫黄の存在形態と地球化学的性質を知る目的で一部について

は硫酸塩硫黄，バリウムも定量した．用いた分析方法は燃焼一赤外吸収法（全硫黄，全炭素，有機炭素），

原子吸光法（水溶性ナトリウム，バリウム），滴定法（水溶性塩素），重量法（硫酸塩硫黄）である．

　全硫黄の含有量は0．16－0・51％で，平均値は0・33％であった．全硫黄と水溶性ナトリウム，水溶性塩

素，バリウム含有量との関係を検討した結果，全硫黄の約80％は海水中の硫酸イオンに由来し，残りは

主として重晶石として存在すると考えられた．そして，硫化物硫黄は全く検出されなかった．

　有機炭素の含有量は0・07－0・63％であり，平均値は0・20％であった．そして表層堆積物に多く，コァ

ー堆積物で低い傾向があり，大半の有機炭素は海底面で酸化分解されると推定された，全炭素から有機

炭素を差し引くことによって求められた炭酸塩炭素は，115試料のうちわずか14試料（そのほとんどは

表層堆積物）に存在する．

　堆積物の種類との関係では，沸石質堆積物中の全硫黄，水溶性ナトリウム，水溶性塩素の含有量は珪

質軟泥その他の堆積物に比べて低かった．本研究で得られたいくつかのデータを日本海溝周辺海域の試

料についての結果と比較したところ，硫化物硫黄及び有機炭素の含有量に顕著な差があり，この両者は

陸側海域で高く，陸から遠くなるに従って減少する傾向を示した．これは海域の酸化還元環境や堆積速

度，有機物の供給量等に関係すると思われる．

（受付：1982年1月18目1受理：1982年2月22日）

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