バイカル湖表層メタンハイドレートの多相形成環境の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21254006
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 高橋 信夫 北見工業大学, 工学部, 教授 (20108187)
• 連携研究者: 庄子 仁 北見工業大学, 工学部, 教授 (50201562) ; 山下 聡 北見工業大学, 工学部, 教授 (00174673) ; 南 尚嗣 北見工業大学, 工学部, 教授 (40241426) ; 八久保 晶弘 北見工業大学, 工学部, 准教授 (50312450) ; 坂上 寛敏 北見工業大学, 工学部, 助教 (70271757)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 国際研究者交流 / 日本・ロシア・ベルギー / バイカル湖 / メタンハイドレート / メタンシープ / 湖底堆積物 / 溶存ガス / 間隙水化学

研究概要

世界で唯一、湖底にメタンハイドレートを産する淡水湖「バイカル湖」は、ハイドレート包有ガスの組成、起源、ハイドレート結晶構造等が場所により異なるという、複雑な多様性を有していることが明らかになった。本研究以前には9箇所であったハイドレート生成域は、現在では26箇所に増えており、そのうち15箇所については、本研究の直接的成果である。また、メタン湧出・ハイドレート生成形態にも多様性が見られ、18箇所は泥火山起源、1箇所がポックマーク、7箇所がメタンシープに起因すると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Chemical Shift Changes and Line Narrowing in <13>^C NMR Spectra of Hydrocarbon Clathrate Hydrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Kida, Masato; Sakagami, Hirotoshi;Takahashi, Nobuo; Nagao, Jiro
  • 雑誌名: J. Phys. A, J. Phys. Chem. A 巻: 117 (20) ページ: 4108-4114
  • DOI: DOI:10.1021/jp312130c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas hydrate of Lake Baikal (2013)
  • 著者名/発表者名: O. Khlystov, M. De Batist, H. Shoji, A. Hachikubo, S. Nishio, L. Naudts, J. Poort, A. Khabuev, O. Belousov, A. Manakov, G. Kalmychkov
  • 雑誌名: Discovery and varieties. Journal of Asian Earth Sciences 巻: 62 ページ: 162-166
  • DOI: doi.org/10.1016/j.jseaes
  • 査読あり
• [雑誌論文] 表層型ガスハイドレート賦存海底・湖底地盤から採取した堆積土の土質特性-間隙水溶存ガスの気泡化に伴う堆積土の試料乱れ評価- (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下 聡、出羽寛信、八久保晶弘、南尚嗣、片岡沙都紀、川口貴之、坂上寛敏、高橋信夫、庄子仁
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: Vol.7,No.4 ページ: 503-516
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and isotopic composition of hydrate-bound and dissolved gases in the southern basin of Lake Baikal (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakagami, H., N. Takahashi, A. Hachikubo, H. Minami, S. Yamashita, H. Shoji, O. Khlystov, G. Kalmychkov, M. Grachev, M. De Batist
  • 雑誌名: based on an improved headspace gas method, Geo-Marine Letters 巻: 32(5-6) ページ: 465-472
  • DOI: doi:10.1007/s00367-012-0294-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman spectroscopic and calorimetric observations on natural gas hydrates obtained from southern and central Lake Baikal (2012)
  • 著者名/発表者名: Hachikubo, A., O. Khlystov, M. Kida, H. Sakagami, H. Minami, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, G. Kalmychkov, J. Poort
  • 雑誌名: Geo-Marine Letters 巻: 32(5-6) ページ: 419-426
  • DOI: doi:10.1007/s00367-012-0285-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low thermal anomalies associated with double structure gas hydrates in K-2 mud volcano (2012)
  • 著者名/発表者名: Poort, J., O. M. Khlystov, L. Naudts, A. D. Duchkov, H. Shoji, S. Nishio, M. De Batist, A. Hachikubo, M. Kida, H. Minami, A. Y. Manakov, M. V. Kulikova, A. A. Krylov
  • 雑誌名: Lake Baikal, Geo-Marine Letters 巻: 32(5-6) ページ: 407-417
  • DOI: doi:10.1007/s00367-012-0292-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] <13>^C Chemical Shifts of Propane Molecules Encaged in Structure II Clathrate Hydrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Kida, Akira Hori, Hirotoshi Sakagami, Satoshi Takeya, Yasushi Kamata, Nobuo Takahashi, Takao Ebinuma, and Hideo Narita
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 115(5) ページ: 643-647
  • DOI: DOI:10.1021/jp106115d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociation Behavior of Methane-Ethane Mixed Gas Hydrate Coexisting Structures I and II (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kida, Y. Jin, N. Takahashi, J. Nagao, and H. Narita
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 114(35) ページ: 9456-9461
  • DOI: DOI:10.1021/jp1055667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and isotopic characteristics of gas hydrate-bound hydrocarbons in southern and central Lake Baikal (2010)
  • 著者名/発表者名: Hachikubo, A., O. Khlystov, A. Krylov, H. Sakagami, H. Minami, Y. Nunokawa, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, S. Nishio, M. Kida, T. Ebinuma, G, Kalmychkov and J. Poort
  • 雑誌名: Geo-Marine Letters
  • DOI: DOI:10.1007/s00367-010-0203-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotopic composition of dissolved inorganic carbon in the subsurface sediments of gas hydrate-bearing mud volcanoes Lake Baikal: Implications for methane and carbonate origin (2010)
  • 著者名/発表者名: Krylov, A. A., O. M. Khlystov, A. Hachikubo, H. Minami, Y. Nunokawa, H. Shoji, T. I. Zemskaya, L. Naudts, T. V. Pogodaeva, M. Kida, G. V. Kalmychkov and J. Poort
  • 雑誌名: Geo-Marine Letters
  • DOI: DOI:10.1007/s00367-010-0190-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] メタンを含む混合ガスハイドレートのゲスト分子のケージ占有性とガス組成の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木田 真人、坂上 寛敏、高橋 信夫、鎌田 慈、大山 裕之、竹谷 敏、海老沼孝郎、成田英夫
  • 雑誌名: 雪氷 巻: 71(5) ページ: 329-339
  • 査読あり
• [雑誌論文] メタン・エタンからなる混合ガスハイドレートの解離熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八久保 晶弘、木田 真人、奥田 充、坂上寛敏、庄子仁
  • 雑誌名: 雪氷 巻: 71巻5号 ページ: 341-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of Natural Gas Hydrates Occurring in Pore-Spaces of Marine Sediments Collected from the Eastern Nankai Trough off Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Masato Kida, Kiyofumi Suzuki, Taro Kawamura, Hiroyuki Oyama, Jiro Nagao, Takao Ebinuma, Hideo Narita, Hiroyuki Suzuki, Hirotoshi Sakagami and Nobuo Takahashi
  • 雑誌名: Energy Fuels 巻: 23(11) ページ: 5580-5586
  • DOI: DOI:10.1021/ef900612f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model of formation of double structure gas hydrates in Lake Baikal based on isotopic data (2009)
  • 著者名/発表者名: Hachikubo, A., O. Khlystov, A. Manakov, M. Kida, A. Krylov, H. Sakagami, H. Minami, N. Takahashi, H. Shoji, G. Kalmychkov, J. Poort
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 36
  • DOI: doi:10.1029/2009GL039805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural gas hydrates with locally different cage occupancies and hydration numbers in Lake Baikal (2009)
  • 著者名/発表者名: Kida, M., A. Hachikubo, H. Sakagami, H. Minami, A. Krylov, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, O. Khlystov, J. Poort and H. Narita
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems (G3) 巻: 10(5)
  • DOI: doi:10.1029/2009GC002473
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイカル湖天然ガスハイドレートのゲストガス同位体比バイカル湖天然ガスハイドレートのゲストガス同位体比 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八久保晶弘、小関貴弘、坂上寛敏、南 尚嗣、山下聡、高橋信夫、庄子 仁、O. Khlystov、J. Poort
  • 雑誌名: 月刊地球 巻: 31(9) ページ: 486-492
• [雑誌論文] ガスハイドレート生成時のゲストガス同位体分別～バイカル湖の天然ガスハイドレートの例～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 八久保晶弘、小関貴弘、中畑良紹、坂上寛敏、南 尚嗣、庄子 仁、O. Khlystov
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 第28号 ページ: 61-64
• [雑誌論文] メタンハイドレート.雪氷研究の系譜-北海道の雪氷から世界の雪氷圏まで- (2008)
  • 著者名/発表者名: 庄子 仁、南尚嗣、八久保晶弘
  • 雑誌名: 日本雪氷学会北海道支部 ページ: 191-194
• [学会発表] バイカル湖天然ガスハイドレートのゲストガスの多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八久保晶弘、巽和也、坂上寛敏、南尚嗣、山下聡、高橋信夫、庄子仁、O. Khlyst ov、G. Kalmy chkov、M. De Batist
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2011・長岡) JSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research-2011/Nagaok a
  • 発表場所: 長岡市、ハイブ長岡
  • 年月日: 20110919-23
• [学会発表] バイカル湖南湖盆・中央湖盆の天然ガスハイドレートの水和数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉武士、八久保晶弘、坂上寛敏、南尚嗣、山下聡、高橋信夫、庄子仁、O. Khlystov、M. De Batist
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2011・長岡) JSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research-2011/Nagaok a
  • 発表場所: 長岡市、ハイブ長岡
  • 年月日: 20110919-23
• [学会発表] バイカル湖南湖盆・中央湖盆の天然ガスハイドレートの解離熱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大村聖弥、八久保晶弘、坂上寛敏、南尚嗣、山下聡、高橋信夫、庄子仁、O. Khlystov、M. De Batist
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2011・長岡) JSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research-2011/Nagaok a
  • 発表場所: 長岡市、ハイブ長岡
  • 年月日: 20110919-23
• [学会発表] Traces of original gas hydrate-forming fluid observed in subsurface gas hydrates retrieved from Lake Baikal (2010)
  • 著者名/発表者名: Minami, H., Pogodaeva, T., Sakagami, H., Hachikubo, A., Krylov, A., Harada, D., Saito C., Tatsumi K., Hyakutake, K., Yamashita, S., Nishio, S., Takahashi, N., Shoji, H., Khlystov, O., Zemskaya, T., Grachev, M, Naudts, L., H., Poort, J.
  • 学会等名: Russia. 10th International Conference on Gas in Marine Sediments, Limnological Institute SB RAS
  • 発表場所: Listvyanka (Lake Baikal), Russia
  • 年月日: 20100906-12
• [学会発表] On board measurement of hydrate-bound and sediment gases at Lake Baikal. 10th International Conference on Gas in Marine Sediments (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakagami, H., Takahashi, N., Hachikubo, A., Minami, H., Yamashita, S., Shoji, H.,Khlystov, O., Kalmychkov, G., Grachev, M, De Batist, M
  • 学会等名: Limnological Institute SB RAS
  • 発表場所: Listvyanka (Lake Baikal), Russia
  • 年月日: 20100906-12
• [学会発表] Crystallographic properties of natural gas hydrate in the southern and central Lake Baikal 10th International Conference on Gas in Marine Sediments (2010)
  • 著者名/発表者名: Hachikubo, A., Khlystov, O., Sakagami, H., Minami, H., Yamashita, S., Takahashi, N., Shoji, H., Kalmychkov, G., Poort, J
  • 学会等名: Limnological Institute SB RAS
  • 発表場所: Listvyanka (Lake Baikal), Russia
  • 年月日: 20100906-12
• [学会発表] バイカル湖南湖盆メタンハイドレート含有湖底表層堆積物コア間隙水及びハイドレート水の化学分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤 千裕、原田 大資、鈴木 健二、八久保晶弘、坂上寛敏、南 尚嗣、山下 聡、高橋 信夫、庄子仁、O. Khlystov、M. Grachev
  • 学会等名: 2010年化学系学協会北海道支部冬季研究発表会
  • 発表場所: 北大
  • 年月日: 20100126-27
• [学会発表] オホーツク海・バイカル湖天然ガスハイドレートのガス組成不均一性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八久保晶弘、山崎拓哉、奥田 充、坂上寛敏、南 尚嗣、山下 聡、高橋信夫、庄子 仁、Y. K. Jin, A. Obzhirov, O. Khlystov
  • 学会等名: 第32回極域気水圏シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所(立川市)
  • 年月日: 20091117-18
• [学会発表] ラマン分光法による天然および人工ガスハイドレートの結晶構造推定の試みJSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research -2009/Sappo ro (2009)
  • 著者名/発表者名: 山崎拓哉、八久保晶弘、奥田 充、坂上寛敏、南 尚嗣、山下 聡、高橋信夫、庄子仁、Oleg Khlystov
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2009 ・札幌)
  • 発表場所: 札幌、北海道大学学術交流会館
  • 年月日: 20090929-1003
• [学会発表] バイカル湖Goloustnoye Flare の天然ガスハイドレートのゲストガス同位体比JSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research -2009/Sappo ro (2009)
  • 著者名/発表者名: 中畑良紹、八久保晶弘、小関貴弘、坂上寛敏、南 尚嗣、山下 聡、高橋信夫、庄子仁、Oleg Khlystov
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2009 ・札幌)
  • 発表場所: 札幌、北海道大学学術交流会館
  • 年月日: 20090929-1003
• [学会発表] バイカル湖天然ガスハイドレートの解離時の解離ガス組成の経時変化JSSI & JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research -2009/Sappo ro (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠藤晃人、八久保晶弘、奥田 充、坂上寛敏、南 尚嗣、山下 聡、高橋信夫、庄子仁、Oleg Khlystov
  • 学会等名: 雪氷研究大会(2009 ・札幌)
  • 発表場所: 札幌、北海道大学学術交流会館
  • 年月日: 20090929-1003
• [図書] New Energy Resources Research Center, Kitami Institute of Technology, Kitami (2013)
  • 著者名/発表者名: Minami, H., H. Shoji, O. Khlystov, M. DeBatist, N. Takahashi and M. Grachev
  • 総ページ数: 226
  • 出版者: Operation Report of Multi-phase Gas Hydrate Project 2012 (MHP-12), R/V G. U. Vereshchagin Cruise VER-12-03
• [図書] New Energy Resources Research Center, Kitami Institute of Technology, Kitami (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoji, H., O. Khlystov, M. DeBatist, N. Takahashi and M. Grachev
  • 総ページ数: 226
  • 出版者: Operation Report of Multi-phase Gas Hydrate Project 2011 (MHP-11), R/V G. U. Vereshchagin Cruise VER-11-01
• [図書] New Energy Resources Research Center, Kitami Institute of Technology, Kitami (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoji, H., O. Khlystov, M. DeBatist, N. Takahashi and M. Grachev
  • 総ページ数: 50
  • 出版者: Operation Report of Multi-phase Gas Hydrate Project 2010 (MHP-10), R/V G. U. Vereshchagin Cruise VER-10-03
• [図書] New Energy Resources Research Center, Kitami Institute of Technology, Kitami (2010)
  • 著者名/発表者名: Shoji, H., O. Khlystov, M. DeBatist, N. Takahashi and M. Grachev
  • 総ページ数: 84
  • 出版者: Operation report of multi-phase gas hydrate project 2009 (MHP-09), R/V G. U. Vereshchagin cruise