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2018 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 16K05581
研究機関高知大学

研究代表者

臼井 朗  高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任教授 (20356570)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
キーワードマンガンクラスト / マンガン団塊 / 海底鉱物資源 / 海山 / 古海洋環境 / 白亜紀 / レアメタル / 海洋循環
研究実績の概要

この研究課題の最終年度では、JAMSTEC船舶などによる、マンガンクラスト・団塊の海洋調査航海・実験と連携して、現場データ取得と現場サンプル分析が実現できたことは、極めて有利な状況であった。同時に世界レベルの解像度と精度を持つナノレベルの分析、解析を三機関(高知大学海洋コアセンター、海洋研究開発機構、東京大学地球惑星科学専攻)で連携しつつ実施することができた。
これらの成果に基づいて、多様な起源と生成環境の影響を受けて生成した海底マンガン鉱床の性状、成長、金属濃集のメカニズムを、従来より極めて明快に描くことが可能となった。具体的には、我々が提唱している生成モデル、つまり、現世海洋の広い海域、水深帯において、鉄マンガン酸化物の沈積が生じていて、それらが連続的に積層することによって、長期間、大きく途切れることなく成長をする、というプロセスの検証を行った。このモデルの検証は、これらを金属鉱床(コバルトリッチマンガンクラストやマンガン団塊)としての多様性の要因を説明することにもつながった。
科研費課題と並行して、省庁横断型の海洋探査技術(SIP)や我が国の海底資源探査事業などとも連携しながら、共同研究を進めることができ、北西太平洋の事例研究を複数実施したことになり、グローバルな生成環境を描くための重要な基礎データを取得した。
とくに、東京大学では、ナノスケールの鉱物の構造と微生物代謝への関与を、JAMSTECでは現場実験も含めた有用元素の吸着構造の解明を、高知大学ではミクロスケールの成長構造と地質環境変動との関連を主な研究目標とし、多くの成果を得た。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Inst. Geological and Nuclear Sciences(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      Inst. Geological and Nuclear Sciences
  • [雑誌論文] Neodymium concentration and isotopic composition distributions in the southwestern Indian Ocean and the Indian sector of the Southern Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Amakawa Hiroshi、Yu Tsai-Luen、Tazoe Hirofumi、Obata Hajime、Gamo Toshitaka、Sano Yuji、Shen Chuan-Chou、Suzuki Katsuhiko
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 511 ページ: 190~203

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2019.01.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 研磨片・薄片から見るマンガンクラストの微細構造と生成環境2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 安奈, 川村 美智子, 臼井 朗, 大和田 朗, 平林 恵理
    • 雑誌名

      新・地殻 2019年 第5号

      巻: 2019 ページ: p.2-8

  • [雑誌論文] Metal flux as an alternative parameter in evaluating the resource potential for co-rich ferromanganese crusts2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Hisaaki、Usui Akira
    • 雑誌名

      Marine Georesources & Geotechnology

      巻: 36 ページ: 768~780

    • DOI

      doi.org/10.1080/1064119X.2017.1378781

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of marine ferromanganese crust from the Pacific using residues of selective chemical leaching: identification of fossil magnetotactic bacteria with FE-SEM and rock magnetic methods2018

    • 著者名/発表者名
      Oda Hirokuni、Nakasato Yoshio、Usui Akira
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 ページ: 165

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0924-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterogeneity of Microbial Communities on Deep-Sea Ferromanganese Crusts in the Takuyo-Daigo Seamount2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Shingo、Okumura Tomoyo、Uematsu Katsuyuki、Hirai Miho、Iijima Koichi、Usui Akira、Suzuki Katsuhiko
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 33 ページ: 366~377

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME18090

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origin of Neodymium in the Surface Layer of Ferromanganese Crusts2018

    • 著者名/発表者名
      Amakawa, H., Fukami, Y., Torimoto, J., Usui, A., Nozaki, T., Iijima, K., Suzuki, K.
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Offshore Polar Engr. Conf. 2018

      巻: 2018 ページ: 81~85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromanganese Crusts in the Nothwestern Pacific Seamounts- A Review: Variation in grade and abundance on the regional to microscopic scales2018

    • 著者名/発表者名
      Usui, A. and Suzuki, K.
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Offshore Polar Engr. Conf. 2018

      巻: 2018 ページ: 57~62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Arsenate and Molybdate Speciation in Hydrogenetic Ferromanganese Nodules2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Shitong、Uesugi Soichiro、Qin Haibo、Tanaka Masato、Kurisu Minako、Miyamoto Chihiro、Kashiwabara Teruhiko、Usui Akira、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 ページ: 29~38

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.8b00119

    • 査読あり
  • [学会発表] Geochemical and microbial characteristics of ferro-manganese crusts on the seamounts in the NW Pacific.2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K., Tokeshi, S. Kato, S., Iijima, K., Usui, A.
    • 学会等名
      ICAMG-9
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetostratigraphy and environmental magnetism of ferromanganese crust using scanning SQUID microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦,臼井朗,山本祐二,伊藤孝,河合淳
    • 学会等名
      JPGU
    • 国際学会
  • [学会発表] Mineral diversities of hydrogenetic ferromanganese crusts and nodules in the Northwestern Pacific sea floors.2018

    • 著者名/発表者名
      臼井 朗、鈴木勝彦
    • 学会等名
      JPGU
    • 国際学会
  • [学会発表] Implications for formation process of hydrogenetic ferromanganese crusts based on in-situ exposure experiments at sea floor2018

    • 著者名/発表者名
      鈴島大貴、臼井朗
    • 学会等名
      JPGU
    • 国際学会
  • [学会発表] Vertical profile of neodymium isotopic composition in the oceanic region close to the Takuyo-Daigo Seamount2018

    • 著者名/発表者名
      天川裕史、深海雄介、鳥元淳司1、野崎達生、飯島耕一、臼井朗、鈴木勝彦
    • 学会等名
      JPGU
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底マンガン鉱床の資源地質学,第68回資源地質学会表彰者講演2018

    • 著者名/発表者名
      臼井朗
    • 学会等名
      資源地質学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 四万十帯OPSメランシュ中の海底熱水鉱床残存物 -高知県安芸の川鉱床に見られるパイプ状構造について2018

    • 著者名/発表者名
      中山健,臼井朗,清水栄里
    • 学会等名
      資源地質学会
  • [学会発表] 海水起源マンガンクラストの成長構造,鉱物化学組成に基つく微細層序学2018

    • 著者名/発表者名
      長岡杏奈,臼井朗,浦本豪一郎
    • 学会等名
      資源地質学会
  • [学会発表] 北西太平洋海山域のマンカンクラストの多様性を規制する要因につ いて -探査・評価への適用-2018

    • 著者名/発表者名
      臼井朗
    • 学会等名
      資源地質学会
  • [学会発表] Ferromanganese Crusts in the Northwestern Pacific Seamounts - A Review: Variations in Grade and Abundance on the Regional to Microscopic Scales. Ocean Mining & GH Symposium2018

    • 著者名/発表者名
      Usui, A. and Suzuki, K.
    • 学会等名
      ISOPE
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of Neodymium in the Surface Layer of Ferromanganese Crusts JAMSTEC. Ocean Mining & GH Symposium2018

    • 著者名/発表者名
      Amakawa,H., Fukami,Y., Torimoto, J., Usui, A., Nozaki, T., Iijima, K., Suzuki, K.
    • 学会等名
      ISOPE
    • 国際学会
  • [学会発表] On-site Observations and In-situ Experiments for the Ferromanganese Deposit at the Seamounts in the Northwestern Pacific: A Review for the ROV Geoscientific Exploration, Underwater Mining Conference2018

    • 著者名/発表者名
      Usui, A. and Suzuki, K.
    • 学会等名
      UMC
    • 国際学会
  • [学会発表] Regional to microscopic-scale mineral diversity of hydrogenetic ferromanganese crusts in the NW Pacific seamounts : A review of ROV surveys and analyses for the last decade. Symposium "Marine Minerals"2018

    • 著者名/発表者名
      Usui, A.
    • 学会等名
      英国地質学会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「レアメタルを含む海底マンガン鉱床の多様性に関する地球科学的研究」の成果2018

    • 著者名/発表者名
      臼井朗
    • 学会等名
      内閣府戦略的イノベーションプログラム(SIP)海のジパング最終報告会
  • [学会発表] 乾式研磨片から見るマンガンクラストの新しい世界2018

    • 著者名/発表者名
      長岡杏奈,川村美智子,臼井朗
    • 学会等名
      第61回薄片研磨片技術討論会
  • [学会発表] 海底マンガンクラスト・団塊から古海洋環境を読む: ー科学研究から資源開発への貢献ー2018

    • 著者名/発表者名
      臼井朗ほか30名
    • 学会等名
      海洋コア総合研究センター15周年記念シンポジウム
  • [学会発表] 現場沈着実験に基づく海水起源マンガンクラストの形成過程の考察2018

    • 著者名/発表者名
      鈴島大貴, 臼井朗
    • 学会等名
      海底マンガン鉱床の地球科学Ⅱ
  • [学会発表] 海水起源マンガンクラストの鉱物・化学組成に基づく微細層序学的検討2018

    • 著者名/発表者名
      長岡杏奈, 浦本豪一郎, 臼井朗
    • 学会等名
      海底マンガン鉱床の地球科学Ⅱ
  • [学会発表] 拓洋第3海山マンガンクラスト表面の主成分・微量元素から探る海水, 堆積物-クラストの相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      渡慶次聡, 鈴木勝彦, 加藤真悟, 臼井朗
    • 学会等名
      日本地球化学会
  • [学会発表] 鉄マンガンクラスト表面のテルル濃度・安定同位体同位体組成の水深変化と海洋環境との関連性2018

    • 著者名/発表者名
      深海雄介, 柏原輝彦, 天川裕史, 臼井朗, 鈴木勝彦
    • 学会等名
      日本地球化学会
  • [学会発表] 拓洋第5海山周辺海域のNd濃度と同位体比の分布2018

    • 著者名/発表者名
      天川裕史, 深海雄介, 鳥本淳司, 野崎達生, 飯島耕一, 臼井朗, 鈴木勝彦
    • 学会等名
      日本地球化学会
  • [図書] コバルトリッチクラストの成り立ち-調査手法の確立に向けて-(改訂版)2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木勝彦・臼井朗
    • 総ページ数
      65
    • 出版者
      SIP戦略的イノベーション創造プログラム「次世代海洋資源調査技術研究開発成果資料集」.vol.2
    • ISBN
      978-4-901833-42-4
  • [備考] 高知大学 応用自然科学専攻海洋自然科学コース 海底鉱物資源研究室  Usui Laboratory

    • URL

      http://www.cc.kochi-u.ac.jp/~a-usui/

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公開日: 2019-12-27  

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