2020 Fiscal Year Research-status Report
Growth and decay of gas chimney from the occurrence and geochemical characteristics of gas hydrates and methane-derived authigenic carbonates
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20K04088
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
松本 良 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員 (40011762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
登尾 浩助 明治大学, 農学部, 専任教授 (60311544)
深澤 倫子 明治大学, 理工学部, 専任教授 (40409496)
戸丸 仁 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80588244)
大井 剛志 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(客員研究員) (40726486)
蛭田 明宏 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(客員研究員) (90726465)
Snyder Glen 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(客員研究員) (90751777)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ガスハイドレート / 嫌気的メタン酸化 / ガスチムニー / 自生炭酸塩 / マウンド崩壊 / ポックマーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究チームは、これまで10年以上にわたる調査研究により、日本海の表層型ガスハイドレートは、直径数百メートル、厚さ数１０メートルの塊状集積帯（ガスチムニー）を作って濃集し、ガスチムニーは日本海東縁だけで1700ヶ所に分布することを明らかにした。これまでの調査で得られた物理探査データの解析、地質試料の地質・地化学分析析に基づいて、この異常な集積帯がどのようなメカニズムと地質条件で成立したか、明快な地質・時系列モデルを提起することが本研究のゴールである。
研究内容の大きな部分を占めるのが、既存データの精査・解析である。新型コロナの蔓延により通常の研究活動が阻害されていた中、膨大な物理探査データ、地化学分析データ、コア記載データを情報化し、研究者間で共有するための作業に集中した。
ガスチムニー構造の発達・時系列進化を明らかにすることが塊状ガスハイドレートの地質モデル構築の鍵であるが、沈み込み帯である太平洋南海トラフ域には、ガスチムニーとよく似た構造として、海底泥火山の発達が知られており、泥火山の頂上付近からはメタンの湧出とそれにともなる化学合成生物が知られているものもある。その一つが、駿河湾の石花海堆である。ガスチムニーの発達過程には、メタンの硫酸酸化 (AOM) 反応により、メタン由来炭酸塩コンクリーションが形成されることがわかっている。ウランートリウム法により炭酸塩の生成年代が決まれば、ガスチムニーや泥火山の成長過程を復元することが可能である。そこで、漁船をチャーターし、小型のROV海底探査ロボットを投入し、石花海堆の調査を行った。ロボットの不具合により、今回は、メタン湧出の兆候を確認したのみであったが、今後、この手法で、ターゲット海域、ターゲットガスチムニーの調査を進める計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ガスハイドレートが集積するガスチムニーの内部構造を示す物理探査データ、掘削で得られた深部の炭酸塩コンクリーションとガスハイドレート含有ガスの化学組成などのデータはすでに採取済みであるので、これらデータの精査と解読作業は着々と進んでいる。新たに採取すべき試料と観測データについては、新型コロナによる調査航海のキャンセル等により予定通り進んでいない。今年度は、ロシアの調査船によって得られた炭酸塩コンクリーション試料や間隙水が得られる可能性があり、石花海の泥火山から新たに炭酸塩が採取される見込みもある。試料アーカイブに保管された日本海と南海トラフの炭酸塩も用いて、ガスチムニー構造の発達と崩壊のメカニズムを明らかにしてゆきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、２年間でガスチムニーの成長と崩壊の歴史、塊状ガスハイドレート集積のメカニズム、地質モデルを提示するため、既存データの整理と精査を行い、データのギャップなど必須データ、必須試料を抽出する。泥火山とガスチムニーの形態の相同性から、これらが同源ではないかとするモデルの検証をおこなる。新たに得た炭酸塩コンクリーションの地化学分分析をおこない、年代測定で時系列変化を明らかにする。新型コロナの蔓延状況により、予定通りできない可能性もあるが、最大限、計画通り、今後２年間で結果を出したい。
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| Causes of Carryover |
研究を開始した2020年4月には新型コロナウイルスの感染拡大により研究活動が著しく制限された。当初、計画していた海洋調査と岩石資料のサンプリング、研究集会等、全てキャンセルせざるを得ない状況であった。このため、研究活動は、研究者間でのメールとオンライン会議による情報交換、既存データの整理と解析、大学の研究室内における分析装置の保守点検のための消耗品類の購入に当てられた。
2021年度においては、ロシア・ウラジオストックの太平洋海洋研究所（POI)との共同研究による共同調査航海が実施される見込みである。日本人研究者が乗船できるか否かは不明であるが、本研究課題を遂行する上で重要な試料を採取する予定であり、試料分析と研究会の開催、国際会議における成果発表など、研究活動は本格的に展開すると期待している。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Methan plumes and methane-derived carbonates of the Tatar Trough and Tatar Strait, northern end of the Sea of Japan2020
Author(s)
R. Matsumoto, A. Obzhirov, R. Shakirov, A. Derkachev, T-L. Yu, C-C, Shen, H. Tomaru, Y. Kakuwa, G. Snyder, A. Hiruta, Y. Kakizaki, F. Akiba, T. Oi, N. Ishida, S. Aoki
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting
Int'l Joint Research
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