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深海に広がるマンガン酸化鉱物の種「微小マンガン粒」の生成・保持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H04308
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関高知大学

研究代表者

浦本 豪一郎  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 講師 (70612901)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード微小マンガン粒 / 酸化還元 / 物質循環 / X線顕微鏡 / 微小鉱物 / 微細構造 / 化学状態 / 温室地球 / 炭素循環 / 粘板岩 / 微小金属鉱物 / 遠洋性堆積物 / 大気循環 / 気候変動 / マンガン鉱床 / マンガン / 希少金属
研究開始時の研究の概要

マンガンは地球表層に大量に存在する金属で、広大な海洋の90%以上を占める外洋域の暗黒の深海では、希少金属を濃集した真っ黒な酸化物となって海底を埋め尽くしている。水圏-地圏の境界域に多産し、環境中の金属元素動態を理解する上で重要な元素の一つといえるが、深海におけるマンガン鉱物の生成メカニズムや大量に存在する仕組みは謎だった。
本研究では、最近、外洋の深海地層に大量に存在する事が発見された“深海のマンガン酸化物の種”とおぼしきマンガン酸化物の微粒子「微小マンガン粒」の超精密分析によって、その成り立ちを探り、深海底地下で生じる金属元素局在化の要因など持続的な物質動態に関わる新知見を得る。

研究成果の概要

マンガンは地球表層に大量に存在する金属で、広大な海洋の90%以上を占める外洋域の暗黒の深海では、希少金属を濃集した真っ黒な酸化物となって海底を埋め尽くす。水圏-地圏の境界域に多産し、環境中の金属元素動態を理解する上で重要な元素の一つだが、深海におけるマンガン鉱物の生成メカニズムや大量に存在する仕組みは謎だった。本研究は、外洋の深海地層に大量に存在する事が発見された“深海のマンガン酸化物の種”とおぼしきマンガン酸化物の微粒子「微小マンガン粒」の超精密分析する技術基盤を確立するとともに、様々な環境試料で微小マンガン粒の存在を見出し、地質時代を通した微小マンガン粒の普遍性を見出す基礎を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、地球規模の金属元素動態において重要な役割を果たすと考えられながら、これまで環境指標との有用性が確立されていなかった海底および海底地下の微小マンガン粒について、試料調製法や分析過程を改良することで、正確に化学状態を分析することを可能とした。また、これまで海底(下)試料のみから見出されていた微小マンガン粒を、陸上のマンガン鉱床の試料から見出した。
本研究で確立したアプローチ、および微小マンガン粒の環境中での存在は、その生成及び存在環境を示す地質指標としての有用性を示す基礎的な指標となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ポリマーセメントモルタルの性状にセルロースナノファイバーとフライアッシュの混入が与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      清水成, 横井克則, 近藤拓也, 浦本豪一郎
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 44 ページ: 1492-1497

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高知県三原村産「土佐硯」の地質学的な成り立ち:四万十帯南帯を構成する砂岩泥岩互層の続成過程2022

    • 著者名/発表者名
      朝山航大, 浦本豪一郎, 中村璃子, 中山 健, 濱田洋平, 壹岐一也, 足達真弥, 谷川 亘, 廣瀬丈洋
    • 学会等名
      日本堆積学会大会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鉱物単体分離解析による硯の特性評価:高知県三原村に分布する四万十帯南帯中の泥岩の解析2022

    • 著者名/発表者名
      中村璃子, 浦本豪一郎, 朝山航大, 中山健, 壹岐一也, 足達真弥, 多田井修, 濱田洋平, 谷川亘, 廣瀬丈洋
    • 学会等名
      日本堆積学会大会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高知県三原村産「土佐硯」の地質学的な成り立ち:四万十帯南帯の埋没・熱的続成作用に基づく考察2022

    • 著者名/発表者名
      朝山航大,浦本豪一郎,中村璃子,中山 健,濱田洋平,壹岐一也,足達真弥,谷川 亘,廣瀬 丈洋
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 東南極ケープダンレー底層水流下域における海底堆積物の粒度・鉱物組成に基づく底層流指標の検討2022

    • 著者名/発表者名
      竹原景子,西田尚央,浦本豪一郎,池原 実
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マンガンクラストの縞状構造に記録される氷期-間氷期サイクルに伴う地球環境変動2022

    • 著者名/発表者名
      高馬菜々子,長谷川精,臼井 朗,小田啓邦,伊藤 孝,西尾嘉朗,浦本豪一郎,松崎琢也,奥村知世
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Cape Darnley Bottom Water transport minerals based on grain size and mineral composition of Wild Canyon surface.2022

    • 著者名/発表者名
      Takehara, K., Nishida, N., Uramoto, G.-I., Ikehara, M.
    • 学会等名
      14th International Conference on Paleoceanography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 四万十帯北帯中の白亜紀層状鉄マンガン鉱床の形成環境:高解像度組織観察・元素分析結果からの制約2021

    • 著者名/発表者名
      浦本 豪一郎、永田 大海、西尾 嘉朗
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2021年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高知県三原村産「土佐硯」の形成過程:四万十帯南帯の埋没・熱的続成作用に基づく考察2021

    • 著者名/発表者名
      朝山航大・浦本豪一郎・中村璃子・中山健・壹岐一也・足達真弥・濱田洋平・谷川亘・廣瀬丈洋
    • 学会等名
      第21回日本地質学会四国支部総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 4次元統合黒潮圏資源学2022

    • 著者名/発表者名
      佐野有司・徳山英一
    • 総ページ数
      225
    • 出版者
      中島出版
    • ISBN
      9784904191170
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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