2016 Fiscal Year Research-status Report
グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学
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16K05581
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
臼井 朗 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任教授 (20356570)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 庸平 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
柏原 輝彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 研究員 (70611515)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 海底鉱物資源 / マンガンクラスト / マンガン団塊 / ナノ物質 / 微生物 / レアメタル / 電子顕微鏡 / 海山 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，最古の年代を示す北西太平洋にそびえる多数の海山に広く分布するレアメタル資源であるマンガンクラストを対象として，その組成の多様性と，基盤をなす海山の形成史や海洋環境変遷との対応関係を解明することを目的としている。昨年度のJAMSTEC研究航海や過年度研究航海で得た試料を，海洋コアと同様に古海洋環境記録保持者として扱うという独創的な手法により，組成の時空変動の特徴を明らかにした。まず，岩石記載学的には，ナノレベルでの鉄マンガン鉱物の鉱物化学形態，微生物の関わる有用金属元素濃集などについて基礎的知見が得られた。東京大学では特に白金を対象として，放射光などを用いて，その化学形態を明らかにして特定の元素が選択的に濃集するメカニズムの解明に重要な実験結果を得た。つくば大学では室内における模擬吸着実験の結果を天然のマンガン酸化物の特徴との対応を試みた。海洋研究開発機構での資源成因プロジェクトが企画する研究航海に研究員として参加し，現場の産状観察などに基づき，モデル海山におけるマンガンクラストの成長史と海山の地形地質から読み取れる海山の成長，変形，環境の歴史との間の関連を具体的に読み取ることが可能となった。
現地調査にあたっては，我々が集積した北西太平洋域の地形，地質と関連した海底鉱物資源分布データベースに基づいて，調査海域，手法の立案が行われ，２航海において，海山の山頂から山麓の斜面域に於いて，広域的分布特性に止まらず，2000万年を超える年代を持つ厚いクラストの存在も明らかになり，組成の時間空間的多様性の傾向を把握するための最適な試料を得た。現場調査では，現場沈殿実験の解析も開始した。過年度の試料を分析することにより，微生物の存在が関与する金属濃集の事例研究を報告する準備をしている。
研究結果は，6編を超える原著論文，内外での学会発表，メディアでの公開などに示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
船舶を使った研究航海は，単なる研究提案だけで実現するものではない。当課題では，申請時は公募研究航海（海洋研究開発機構）の実施が保証されていたわけではなかった。昨年度も，航海は様々な理由から現場調査の機会は大きく制限された。しかしながら，海洋研究開発機構や東京大学との広い研究ネットワークによって，予想外に多くの連携研究者との共同研究が成り立ち，広い研究範囲の成果が実現した。
研究論文は，複数の国際学会での海底鉱物資源研究セッションにおいて，我々のメンバーの発表が認められたこともあって，予想以上に原著論文数が増えたことも特筆すべきである。
また，この研究メンバーが属する別の研究プロジェクトや調査事業などとも連携を持って研究をすることが可能となり，本研究の成果は資源評価や探査，海洋環境変遷史との関連に止まらず，商業採掘，予想外の学術分野への広がる可能性が認められる。
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| Strategy for Future Research Activity |
海洋を対象とした研究プロジェクトは，一個人，一グループの研究者の力だけでは，広がりが限られる。この課題担当者は，様々な分野での連携研究を実現することをめざして，研究成果を一般性を有するもととすることを目指した。その意味で今後は，別のプロジェクト（戦略的イノベーションプログラム”海のジパング”計画など）や探査事業（石油天然ガス金属鉱物資源機構による深海底資源探査）との共同研究，連携研究，分担研究を活発化させて，多様な分野に於いて活用され得る，成因研究を意識して研究推進したい。
一方で，共同研究にばかり頼らず，自前の分析手法，分析技術，調査技術も進化させる必要がある。これは残り１年での実現は困難であるため，更に大型の長期の研究課題の獲得を目指す。この課題は，試料の分析や記載が中心となるため，自然界での反応や現象を予測するまでに至っていない。今後は，現場測定，探査，実験，モニタリングなどの成果とリンクした研究体制を重視して行きたい。
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| Causes of Carryover |
年度末に納品した際に，見積額の若干異なる価格で納品されたため，収支が合わなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度に同費目にて，使用する予定。
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[Journal Article] Continuous growth of hydrogenetic ferromanganese crusts since 17 Myr ago on Takuyo-Daigo Seamount, NW Pacific, at water depths of 800-5500 m2016
Author(s)
Usui, A., Nishi, K., Sato,H., Thornton, B., Kasawabara, T.
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Journal Title
Ore Geoogy Reviews
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 海底マンガン鉱床の多様性の要因解明に向けて2016
Author(s)
臼井・「かいれい」航海KR16-01, KR16-13, 「なつしま航海」 NT13-13, KR09-02およびSIP「海底マンガン」研究グループ（
Organizer
日本地質学会四国支部総会
Place of Presentation
高知大学
Year and Date
2016-12-03
Int'l Joint Research / Invited
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