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北海道北部第三系の堆積岩中に含まれるヨウ素の起源と濃集機構の実証的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K04971
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関公益財団法人北海道科学技術総合振興センター

研究代表者

村上 拓馬  公益財団法人北海道科学技術総合振興センター, 幌延地圏環境研究所, 研究員 (30422760)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードヨウ素 / 第三系堆積岩 / 地下水 / 北海道北部 / 堆積岩
研究開始時の研究の概要

ヨウ素は日本が世界に輸出できる数少ない資源の1つである。日本で生産されるヨウ素は南関東ガス田をはじめとする水溶性ガス田の地下水から生産され、世界生産量の約30%を担っている。しかし、その起源は堆積岩中の有機物であることがわかっているが、詳細な移行挙動や天然ガスとの関係性は明確ではない。本研究では、その地下水データとその地下水を胚胎する堆積岩中の元素濃度や同位体比を調査することで、地下環境中におけるヨウ素の濃集機構を明らかにし、その起源やヨウ素鉱床の成因を明らかにする事を目的とし、我が国おけるヨウ素資源の確保に貢献する。

研究成果の概要

北海道北部の地下水には高濃度(数十mg/L)のヨウ素が観測されており、特に宗谷夾炭層、増幌層および勇知層では国内のヨウ素鉱床の地下水と同程度のヨウ素濃度(40mg/L以上)に達する。本研究は地層内におけるヨウ素の移行挙動や濃縮プロセスを明らかにするため、堆積層中の地下水および岩石のヨウ素やその他のハロゲン元素やヨウ素同位体比の分析を実施した。その結果、ハロゲン元素比は地下水中のヨウ素の移行挙動の有効なトレーサーになること、地層内の高濃度ヨウ素は海洋表層に濃縮されたヨウ素の影響を強く受けていることが示唆された。一方、同位体は先行研究と同様、胚胎地層の地質学的年代よりも古い地層の影響を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

北海道北部の地下水中における高濃度ヨウ素の起源解明により、地層内におけるヨウ素の移行や濃集のメカニズムの解明は国内外のヨウ素鉱床の形成過程の理解、それに伴う新たなヨウ素資源の探査・発掘に寄与すると考えられる。また地層内におけるヨウ素の移行メカニズムの理解は高レベル放射性廃棄物の地層処分分野への応用の点でも重要である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 北海道における高濃度ヨウ素温泉の地球化学的・微生物学的特徴と成因2021

    • 著者名/発表者名
      村上拓馬, 玉村修司, 上野晃生, 玉澤聡, 猪股英紀, 木山保, 五十嵐敏文, 金子勝比古, 丸井敦尚
    • 雑誌名

      温泉科学

      巻: 71 ページ: 66-84

    • NAID

      40022744798

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 北海道天北地域に胚胎する高濃度ヨウ素の起源2023

    • 著者名/発表者名
      村上拓馬、玉村修司、上野晃生、猪股英紀、青山秀夫、山口眞司、富山眞吾、五十嵐敏文
    • 学会等名
      2023年度日本地球化学会第70回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 北海道天北地域における高濃度ヨウ素を含む地下水について2023

    • 著者名/発表者名
      村上 拓馬、玉村 修司、上野 晃生、玉澤 聡、木山 保、猪股 英紀、青山 秀夫、山口 眞司、酒井 智生、冨山 眞吾、五十嵐 敏文
    • 学会等名
      資源・素材学会2023年度春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ICP分析による道内環境試料中のヨウ素研究の紹介2022

    • 著者名/発表者名
      村上拓馬
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会 第114回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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