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2018 年度 実績報告書

バイカル湖最古堆積物域に発現するメタンハイドレートの多様性と生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05760
研究機関北見工業大学

研究代表者

南 尚嗣  北見工業大学, 工学部, 教授 (40241426)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードメタンハイドレート / バイカル湖 / 最古堆積物域 / 化学・物理解析 / 国際研究者交流
研究実績の概要

交付申請書に記載した研究目的および研究実施計画に沿って、研究調査に関する準備会議をイルクーツクでの会議および電子メール会議を実施し、運営委員会を設置した。
前年度に完成した南湖盆全水域の湖底3次元マップと、これまでの物理探査データおよび文献情報等を合わせて、湖底表層堆積物コア採取に基づく調査候補サイトを検討した。その際、隣接する湖底表層でも湖底深部構造が異なることが判明し、本申請研究目的である試料採取に基づく生成環境解明のためには、一部調査に関しては平成31年度に延期した。
一方、大学予算による調査計画を立案し、調査船の傭船日程、事前準備の日程、各機関からの参加者、作業内容等を決定して、平成30年8月に海外共同研究者および国内共同研究者の参加による調査船を用いた湖底コア採取に基づく研究調査を実施した。一部の調査は令和元年度調査の情報を得ることを目的に、本申請研究の調査サイトと同じ水域で実施した。
この調査の結果、南湖盆南岸沖の平成28-29年度調査で発見したメタンハイドレート(MH)サイトにおいて、MH存在域の広がりに関する知見を得た。さらに比較研究調査の中央湖盆において新たに3箇所のMHサイトを発見した。令和元年8月の湖底コア採取に基づく研究調査では新たに4箇所のMHサイトを発見した。両調査ともに、採取後のコア試料は本申請研究の研究実施計画に沿って前処理および土質試験等を実施し、サブサンプリングした試料は化学・物理解析に供した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請した研究計画およびイルクーツクおよび電子メールで実施した準備会議に沿って、研究調査に関する運営委員会を設置した。文献情報および予備調査結果を基に平成30年度の物理探査候補水域およびコア採取候補水域の決定をおこない、フィールド調査計画案(調査船傭船日程、事前準備日程、参加者、作業内容等)について、海外共同研究者および国内共同研究者と会議のうえ決定した。調査に用いた調査船と湖底堆積物コアを採取するための重力コアラーも、研究計画に沿って準備をおこなった。
計画に沿って調査を実施した結果、南湖盆南岸沖の平成28-29年度調査で発見したメタンハイドレート(MH)サイトにおいてMH存在域の広がりに関する知見を得た。さらに比較研究調査の中央湖盆において、新たなMHサイト(合計3箇所)の発見に成功した。その際、隣接する湖底表層でも湖底深部構造が異なることが判明し、本申請研究目的である試料採取に基づく生成環境解明のため、一部調査に関しては令和元年度に延期した。
一方、本学予算による調査計画を立案し、調査船の傭船日程、事前準備の日程、各機関からの参加者、作業内容等を決定して、平成30年8月に海外共同研究者および国内共同研究者の参加による調査船を用いた湖底コア採取に基づく研究調査を実施した。一部の調査は令和元年度調査の情報を得ることを目的に、本申請研究の調査サイトと同じ水域で実施した。これらの情報を基に実施した令和元年8月の湖底コア採取に基づく研究調査では、新たに4箇所のMHサイトを発見した。
両調査ともに採取した堆積物コア試料およびMH試料の測定で新たな知見が得られ、英文学術論文誌および国内外の学会にて研究発表をおこなった。従って、交付申請書の目的に対する達成度はおおむね順調といえる。

今後の研究の推進方策

交付申請書の研究実施計画に沿った調査において南湖盆南岸沖で発見したメタンハイドレート(MH)サイトでは、結晶構造がⅠ型のMHと構造Ⅱ型のMHが半径0.2km程の狭い範囲に共存していることを明らかにした。バイカル湖において中央湖盆ククイキャニオン域以外で結晶構造Ⅱ型のMHが発見されたのは南湖盆南岸沖が初めてである。構造Ⅰ型と構造Ⅱ型が狭い範囲に共存している事実は、特異的なMH生成環境を意味する。
平成28-29年度調査で発見したMHサイトにおける平成30年度の追加の調査によって、MH存在域の広がりに関する知見も得ることができた。さらに比較研究調査の中央湖盆において、新たにMHサイトを発見した。今後は、これらのMHサイトの水域および比較研究調査の中央湖盆から北湖盆において詳細な物理探査をおこない、湖底状態だけではなく湖底深部情報の取得を試みる。その上で、得られた湖底堆積物コア試料を交付申請書に沿って化学分析(ガスおよび水)、物理分析(結晶解析)および土質分析に供し、物理探査情報と合わせて考察を試みる。
本研究代表者らがこれまでのバイカル湖中央湖盆ククイキャニオン泥火山等で実施した研究調査で採取したMH含有コアの分析結果との比較を通して、南湖盆南岸沖の最古堆積物存在水域のMH含有コアの特徴の抽出をおこない、中央湖盆・北湖盆湖底表層コア採取に基づく比較研究調査も試みる。また、採取堆積物コア中の水・ガス・泥の移動・混合とMH産状から最古堆積物域との関係の抽出を試みる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所/サンクトペテルブルク大学/ロシア科学アカデミーシベリア支部無機化学研究所(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所/サンクトペテルブルク大学/ロシア科学アカデミーシベリア支部無機化学研究所
  • [国際共同研究] ゲント大学(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      ゲント大学
  • [雑誌論文] Hydrogen and oxygen isotopic anomalies in pore waters suggesting clay mineral dehydration at gas hydrate-bearing Kedr mud volcano, southern Lake Baikal, Russia2018

    • 著者名/発表者名
      Minami, H., A. Hachikubo, S. Yamashita, H. Sakagami, R. Kasashima, M. Konishi, H. Shoji, N. Takahashi, T. Pogodaeva, A. Krylov, A. Khabuev, A. Kazakov, M. De Batist, L. Naudts, A. Chensky, N. Gubin, O. Khlystov
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: 38 ページ: 403-415

    • DOI

      10.1007/s00367-018-0542-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gas hydates in Lake Baikal2018

    • 著者名/発表者名
      Khlystov O.M., A.V. Khabuev, H. Minami, A. Hachikubo, A.A. Krylov
    • 雑誌名

      Limnology and Freshwater Biology

      巻: 1 ページ: 66-70

    • DOI

      10.31951/2658-3518-2018-A-1-66

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrocarbon molecular markers in bottom sediments of focused fluid discharge zones of Lake Baikal2018

    • 著者名/発表者名
      Morgunova, I.P., P.B. Semenov, A.A. Krylov, A.V. Kursheva, I.V. Litvinenko, S.A. Malyshev, H. Minami, A. Hachikubo, T. I. Zemskaya, O. M. Khlystov
    • 雑誌名

      Neftegazovaya Geologiya. Teoriya I Praktika (in Russian)

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.17353/2070-5379/40_2018

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Authigenic rhodochrosite from a gas hydrate-bearing structure in Lake Baikal2018

    • 著者名/発表者名
      Krylov, A.A., A. Hachikubo, H. Minami, T.V. Pogodaeva, T.I. Zemskaya, M.G. Krzhizhanovskaya, J. Poort, O. M. Khlystov
    • 雑誌名

      International Journal of Earth Sciences

      巻: 107 ページ: 2011-2022

    • DOI

      10.1007/s00531-018-1584-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Evidence on the Relief of the Southern Underwater Slope in the South Baikal Basin2018

    • 著者名/発表者名
      Khlystov, O.M., E.E. Kononov, H. Minami, A.V. Kazakov, A.V. Khabuev, N.A. Gubin, A.G. Chenskii
    • 雑誌名

      Geography and Natural Resources

      巻: 39 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1134/S1875372818010055

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Crystallization of siderites extremely enriched with δ13C isotope: Lake Baikal, Eastern Siberia2018

    • 著者名/発表者名
      Krylov, A., A. Hachikubo, H. Minami, J. Poort, M. Krzhizhanovskaya, A. Khabuev, E. Logvina, O. Khlystov
    • 学会等名
      14th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 国際学会
  • [学会発表] A special type of mud volcanism in Lake Baikal2018

    • 著者名/発表者名
      Mazzini, A., O. Khlystov, J. Poort, G. Akhmanov, H. Minami, A. Hachikubo, M. De Batist
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底・湖底におけるメタン生成環境の比較 ―オホーツク海、日本海およびバイカル湖の例―2018

    • 著者名/発表者名
      菊池 優樹、八久保 晶弘、O. Khlystov、G. Kalmychkov、M. De Batist、Y. K. Jin、A. Obzhirov、坂上 寛敏、南 尚嗣、山下 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] バイカル湖南湖盆Kedr泥火山の天然ガスハイドレートのエタン濃縮過程2018

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘、柿崎 圭人、奥田 駿、O. Khlystov、G. Kalmychkov、A. Manakov、M. De Batist、坂上 寛敏、南 尚嗣、山下 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] バイカル湖ケダー泥火山ガスハイドレート含有堆積物コア間隙水の水素および酸素同位体組成の異常2018

    • 著者名/発表者名
      南 尚嗣、八久保 晶弘、山下 聡, 、坂上 寛敏、笠島 陵、小西 正朗、庄子 仁、高橋 信夫、O. Khlystov、T. Pogodaeva、M. De Batist、L. Naudts
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2018年冬季研究発表会
  • [図書] Operation Report of Multi-phase Gas Hydrate Project III 2018 (MHP III-18), R/V G.U. Vereschagin Cruise, VER-18-032019

    • 著者名/発表者名
      Minami, H., H. Shoji, O. Khlystov, M. De Batist, N. Takahashi and A.P. Fedotov
    • 総ページ数
      189
    • 出版者
      Environmental and Energy Resources Research Center, Kitami Institute of Technology, Kitami

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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