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2021 年度 実績報告書

海底マンガン酸化物鉱床とレアアース泥の一体解析による統一的成因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01361
研究機関東京大学

研究代表者

中村 謙太郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512083)

研究分担者 安川 和孝  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00757742)
臼井 洋一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 研究員 (20609862)
町田 嗣樹  千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 上席研究員 (40444062)
大田 隼一郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70793579)
藤永 公一郎  千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 上席研究員 (90409673)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード海底鉱物資源 / 同位体 / 年代決定 / 化学データ解析 / 深層海流
研究実績の概要

本年度は、以下の結果を得た。
南鳥島EEZのレアアース泥の全層準について、イクチオリス層序年代およびOs同位体層序年代の測定を行い、形成年代を決定した。これにより、これまでに明らかとなっていた第一高濃度レアアース泥層(レアアースピーク)の年代に加えて、第二・第三レアアースピークについての年代も明らかになった。これにより、南鳥島海域におけるレアアース泥の形成史の全容が明らかとなった。また、同じく南鳥島EEZのマンガンノジュール試料についても、EEZ全域をカバーするように試料を選定し、これらの試料について引き続き1mmの層厚で連続的にOs同位体比分析を行い、形成年代を決定した。その結果、南鳥島EEZ全域で共通してノジュールの形成開始が始新世に遡る事、および中新世にかなり長期間に渡って成長を停止していた事(ハイエイタス)が明らかとなった。
さらに、南鳥島EEZのレアアース泥とマンガンノジュールについて形成年代が解明されたことで、両者の関連も明らかとなった。南鳥島のレアアース泥は、昨年度までに実施した研究によって第一レアアースピークの直下に大規模なハイエイタスがあることが明らかとなっており、今年度の年代決定によってその年代が確定した。この第一レアアースピークに関連したハイエイタスの発生年代は、マンガンノジュールの形成開始年代と一致していることが明らかとなった。このことは、レアアースピーク/ハイエイタスの形成とマンガンノジュールの形成開始に共通した原因が存在していることを示している。これについては、現在結果の公表に向けて準備をしているところである。
また最終年度である本年度は、成果の公表にも力を入れ、得られた成果の国際・国内学会での発表および国際誌への投稿を複数行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Secular Variations in Provenance of Sedimentary Components in the Western North Pacific Ocean Constrained by Sr Isotopic Features of Deep-Sea Sediments2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, E., Yasukawa, K., Nakamura, K., Ohta, J., Miyazaki, T., Vaglarov, B.S., Machida, S., Fujinaga, K., Iwamori, H. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 23 ページ: e2021GC009729

    • DOI

      10.1029/2021GC009729

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Umber as a lithified REY-rich mud in Japanese accretionary complexes and its implications for the osmium isotopic composition of Middle Cretaceous seawater2022

    • 著者名/発表者名
      Fujinaga, K., Nakamura, K., Ohta, J., Yano, M., Kuwahara, Y., Yasukawa, K., Takaya, Y., Nakayama, K., Nozaki, T. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Ore Geology Reviews

      巻: 142 ページ: 104683

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2021.104683

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intermittent Beginning to the Formation of Hydrogenous Ferromanganese Nodules in the Vast Field: Insights from Multi-Element Chemostratigraphy Using Microfocus X-ray Fluorescence2021

    • 著者名/発表者名
      Machida, S., Shimomura, R., Nakamura, K., Kogiso, T. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 11 ページ: 1246

    • DOI

      10.3390/min11111246

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Structural Analysis of Ferromanganese Nodules from the Western North Pacific Ocean Using X-ray Computed Tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., Terauchi, D., Shimomura, R., Machida, S., Yasukawa, K., Fujinaga, K. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 11 ページ: 1100

    • DOI

      10.3390/min11101100

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geological features and resource potential of deep-sea mud highly enriched in rare-earth elements in the Central Pacific Basin and the Penrhyn Basin2021

    • 著者名/発表者名
      Ohta, J., Yasukawa, K., Nakamura, K., Fujinaga, K., Iijima, K. and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Ore Geology Reviews

      巻: 129 ページ: 103387

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2021.104440

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Stratigraphic variations in geochemistry and morphology of Fe-Mn micronodules: Implications for the formation process of extremely REY-rich mud in the western North Pacific Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa, K., Kino, S., Ohta, J., Azami, K., Tanaka, E., Mimura, K., Fujinaga, K., Nakamura, K. and Kato, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt Virtual 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習によるイクチオリス微化石自動検出技術の検討:レアアース泥の堆積年代制約に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      見邨和英,三鍋秀悟,中村謙太郎,大田隼一郎,安川和孝,藤永公一郎,高尾和宏,加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 南鳥島マンガンノジュールの核の地球化学的特徴2021

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎,寺内大貴,下村遼,町田嗣樹,安川和孝,藤永公一郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 日本列島付加体中のレアアース泥:安芸アンバー鉱床から復元した中期白亜紀の海水Os同位体組成2021

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎,中村謙太郎,大田隼一郎,矢野萌生,桑原佑典,安川和孝,高谷雄太郎,中山健,野崎達生,加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 南鳥島レアアース泥に含まれるマイクロマンガンノジュールの地球化学的特徴とレアメタル資源ポテンシャル2021

    • 著者名/発表者名
      安川和孝,木野聡志,浅見慶志朗,田中えりか,見邨和英,大田隼一郎,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 南鳥島マンガンノジュールのOs同位体比に基づく高解像度年代決定2021

    • 著者名/発表者名
      青柳颯汰,大田隼一郎,浅見慶志朗,中村謙太郎,安川和孝,野崎達生,町田嗣樹,木村純一,加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 堆積物密度による遠洋性粘土中のレアアース濃集の検出とその古環境学的意義2021

    • 著者名/発表者名
      臼井洋一,安川和孝,飯島耕一,町山栄章,市山祐司,田中えりか,藤永公一郎
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
  • [学会発表] 膠着質底生有孔虫を用いた北西太平洋における白亜紀後期のレアアース泥堆積環境に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      近藤勇太,大田隼一郎,安川和孝,中村謙太郎,藤永公一郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] イクチオリス生層序と堆積物の全岩コバルト濃度を制約としたモンテカルロ法に基づく遠洋性粘土の堆積年代決定2021

    • 著者名/発表者名
      見邨和英,中村謙太郎,安川和孝,大田隼一郎,藤永公一郎,臼井洋一,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] Os同位体比層序に基づく南鳥島周辺深海堆積物の複数のレアアース濃度ピークの堆積年代2021

    • 著者名/発表者名
      小田裕太,大田隼一郎,田中えりか,安川和孝,桑原佑典,矢野萌生,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] Os同位体分析に基づく古第三紀超温暖化イベントにおける化学風化フィードバックの考察2021

    • 著者名/発表者名
      池上翔,安川和孝,田中えりか,大田隼一郎,桑原佑典,矢野萌生,藤永公一郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] 主要・微量元素組成データの独立成分分析に基づくレアアース泥の起源成分の空間分布2021

    • 著者名/発表者名
      平子雅啓,安川和孝,田中えりか,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤 泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] ネオジム同位体に基づく北西太平洋における過去の海流の復元と高濃度レアアース泥形成要因の検討2021

    • 著者名/発表者名
      田中えりか,安川和孝,大田隼一郎,中村謙太郎,宮崎 隆,B.S. Vaglarov,加藤泰浩
    • 学会等名
      第37回希土類討論会
  • [学会発表] 海洋の Nd 質量収支計算を用いた超高濃度レアアース泥の生成条件の制約2021

    • 著者名/発表者名
      安川和孝,平松彩人,河原畑智朱,見邨和英,田中えりか,大田隼一郎,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      第37回希土類討論会
  • [学会発表] 独立成分分析に基づくレアアース泥の主要・微量元素組成の統計的特徴2021

    • 著者名/発表者名
      平子雅啓,安川和孝,田中えりか,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      第37回希土類討論会
  • [学会発表] オスミウム同位体比層序に基づく南鳥島周辺深海堆積物の第2レアアース濃度ピークの堆積年代2021

    • 著者名/発表者名
      小田裕太,大田隼一郎,田中えりか,安川和孝,桑原佑典,矢野萌生,藤永公一郎,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      第37回希土類討論会
  • [学会発表] 日本列島に付加した遠洋性粘土型レアアース泥の探索2021

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎,木野聡志,大田隼一郎,中山健,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      第37回希土類討論会

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公開日: 2022-12-28  

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