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2014 年度 実績報告書

画期的な海底鉱物資源としての含金属堆積物の包括的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22226015
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 泰浩  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40221882)

研究分担者 中村 謙太郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40512083)
岩森 光  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長 (80221795)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード海底鉱物資源 / 資源探査 / グローバル物質循環
研究実績の概要

最終年度である本年度は,これまでに採取した太平洋(37本,3,254試料),インド洋(26本,2,192試料)および南鳥島周辺海域の堆積物コア試料(25本,1,470試料)について,基礎記載および全岩化学組成分析を完了させた.それにより,以下の結果が得られた.
(1)太平洋のレアアース泥は,南東太平洋および中央太平洋に広く分布しており,南東太平洋では総レアアース濃度が1,000~2,000ppm,中央太平洋では400~1,000ppm程度であることが明らかになった。また,インド洋でも1,000ppmに達するレアアース泥が確認された.さらに,日本のEEZである南鳥島周辺海域において,総レアアース濃度が5,000ppmを超える「超高濃度レアアース泥」が存在していることを発見した.
(2)XAFSやμ-XRFによる微小領域分析結果から,レアアース泥中のレアアースホスト相はアパタイトであることが明らかとなった.さらに各種リーチング実験を行った結果「0.5mol/L 塩酸,常温,5分程度の短時間」の条件でほとんど全てのレアアースを回収できることが分かった.
(3)独立成分分析による統計解析の結果,レアアースを濃集する成分として「リンに富む成分」「鉄・マンガンに富む成分」「海水起源成分」が抽出された.これらの成分の新生代における時空間分布の復元と,試料の化学組成および海洋におけるレアアースの沈積フラックスを統合的に検討した結果,レアアース泥の生成に重要な要素は堆積速度であることが明らかとなった.
(4)本研究の成果は,テレビや新聞で大きく報道され,国内外で反響を呼んだ.その結果,2013年4月に閣議決定された海洋基本計画にレアアース泥の項が加えられ,3ヶ年にわたる研究調査計画が策定された.また,JOGMECや海技研主催の「レアアース泥勉強会」も行われた.さらに,研究代表者らは2014年11月に「東京大学レアアース泥開発推進コンソーシアム」を設立し,国内企業11社と実開発に向けた共同研究を進めている.

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rare-earth, major, and trace element geochemistry of deep-sea sediments in the Indian Ocean: Implications for the potential distribution of REY-rich mud in the Indian Ocean2015

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

      Geochemical Journal

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isotopic heterogeneity of oceanic, arc and continental basalts and its implications on mantle dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Iwamori, H., and Nakamura, H.
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 27 ページ: 1131-1152

    • DOI

      10.1016/j.gr.2014.09.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] REY-Rich Mud: A Deep-Sea Mineral Resource for Rare Earths and Yttrium2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., Fujinaga, K., Yasukawa, K., Takaya, Y., Ohta, J., Machida, S., Haraguchi, S., and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths

      巻: 46 ページ: 79-127

    • DOI

      10.1016/B978-0-444-63260-9.00268-6

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 新たな深海底鉱物資源“レアアース泥”の探査と開発に向けた取り組み2015

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・安川和孝・髙谷雄太郎・大田隼一郎・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 雑誌名

      Journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Arima hot spring waters as a deep-seated brine from subducting slab2014

    • 著者名/発表者名
      Kusuda, C., Iwamori, H., Nakamura, H., Kazahaya, K. and Morikawa, N.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66:119

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Re-Os geochronology on the Hitachi volcanogenic massive sulfide deposit: The oldest ore deposit in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Nozaki, T., Kato, Y. and Suzuki, K
    • 雑誌名

      Economic Geology

      巻: 109 ページ: 2023-2034

    • DOI

      10.2113/econgeo.109.7.2023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rare Earth Elements and Sr-Nd-Pb Isotopic Analyses of the Arima Hot Spring Waters, Southwest Japan: Implications for Origin of the Arima-type Brine2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, H., Fujita, Y., Nakai, S., Yokoyama, T., and Iwamori, H.
    • 雑誌名

      Journal of Geology & Geophysics

      巻: 3:116

    • DOI

      10.4172/2329-6755.1000161

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical modeling of trace element transportation in subduction zones: implications for geofluid processes2014

    • 著者名/発表者名
      Ikemoto, A., and Iwamori, H.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66:26

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-26

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geochemistry and mineralogy of REY-rich mud in the eastern Indian Ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa, K., Liu, H., Fujinaga, K., Machida, S., Haraguchi, S., Ishii, T., Nakamura, K and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Asian Earth Sciences

      巻: 93 ページ: 25-36

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2014.07.005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluid-rock interaction recorded in the black fault rocks in the Kodiak accretionary complex, Alaska2014

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, A., Ishikawa, T., Kato, Y., Nozaki, T., Meneghini, F., Rowe, C.D, Moore, C., Tsutsumi, A. and Kimura, G.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-58

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 化学リーチングによるレアアース泥からのレアアース回収方法の検討-レアアース泥の開発と工学的利用に向けて-2014

    • 著者名/発表者名
      高谷雄太郎・平出隆志・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 雑誌名

      Journal of the Mining and Materials Processing Institute of Japan

      巻: 130 ページ: 94-102

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レアアース泥開発推進コンソーシアムは何を目指すべきか-最新の研究成果を踏まえて-2014

    • 著者名/発表者名
      加藤泰浩
    • 学会等名
      東京大学レアアース泥開発推進コンソーシアム キックオフ・シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学,東京都
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 南鳥島レアアース泥:研究の最前線と開発にむけた取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      加藤泰浩
    • 学会等名
      Techno-Ocean 2014
    • 発表場所
      神戸国際展示場2号館,兵庫県
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-04
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた深海底堆積物の地球化学データ解析2014

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・大田隼一郎・高谷雄太郎・町田嗣樹・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      富山大学,富山県
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] 南鳥島EEZのレアアース泥鉱床の開発を目指して2014

    • 著者名/発表者名
      加藤泰浩・鈴木勝彦・中村謙太郎・藤永公一郎・髙谷雄太郎・町田嗣樹・安川和孝・大田隼一郎・野崎達生・飯島耕一・岩森光
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 南鳥島EEZで発見されたレアアース泥の地球化学的特徴2014

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・加藤泰浩・中村謙太郎・鈴木勝彦・髙谷雄太郎・町田嗣樹・安川和孝・大田隼一郎・荒木修平・劉漢捷・宇佐美諒・牧 亮太・原口 悟・飯島耕一・町山英章・野崎達生・西尾嘉朗・臼井洋一・山崎俊嗣
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 南鳥島EEZ全域のレアアース泥およびマンガンノジュールの分布状況把握に向けた多角的音響探査2014

    • 著者名/発表者名
      町田嗣樹・中村謙太郎・藤永公一郎・飯島耕一・鈴木勝彦・沖野郷子・本荘千枝・及川光弘・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 三畳紀後期隕石衝突イベントにおける生物生産変動と放散虫群集組成の変化2014

    • 著者名/発表者名
      尾上哲治・佐藤峰南・池原 実・高谷雄太郎・野崎達生・藤永公一郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 南鳥島EEZ内におけるレアアース泥の鉱物学的特徴2014

    • 著者名/発表者名
      大田隼一郎・高谷雄太郎・藤永公一郎・中村謙太郎・安川和孝・町田嗣樹・飯島耕一・鈴木勝彦・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] Os同位体層序による南鳥島周辺のレアアース堆積物の堆積年代2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木勝彦・野碕達生・飯島耕一・高谷雄太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 化学リーチング法によるレアアース泥からのレアアース元素回収―工学的開発を念頭に置いた最適条件の検討―2014

    • 著者名/発表者名
      髙谷雄太郎・平出隆志・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 独立成分分析による太平洋深海底堆積物の地球化学データ解析:レアアース泥形成機構に対する示唆2014

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・大田隼一郎・高谷雄太郎・町田嗣樹・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      鹿児島大学,鹿児島県
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-15
  • [学会発表] 南鳥島EEZ 北部に分布するレアアース泥の地球化学的特徴2014

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・加藤泰浩・中村謙太郎・鈴木勝彦・町田嗣樹・高谷雄太郎・安川和孝・大田隼一郎・原口悟・荒木修平・劉漢捷・宇佐美諒・牧亮太・飯島耕一・西尾嘉朗・臼井洋一・ 野崎達生・MR13-E02 Leg2乗船者一同・KR14-02 乗船者一同
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 熱水性鉱床生成過程におけるスラブ起源流体の寄与の解明2014

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・加藤泰浩・稗田裕樹・荒木修平・谷水雅治・角野浩史・清水徹・中村仁美・岩森光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] サブボトムプロファイラで見た南鳥島EEZ におけるレアアース泥の分布と特徴2014

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎・町田嗣樹・藤永公一郎・加藤泰浩・鈴木勝彦・高谷雄太郎・安川和孝・大田隼一郎・原口悟・荒木修平・劉漢捷・宇佐美諒・牧亮太・飯島耕一・西尾嘉朗・臼井洋一・野崎達生・MR13-E02 Leg2乗船者一同・KR14-02 乗船者一同
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 重元素同位体比から探る鉱化熱水の起源2014

    • 著者名/発表者名
      中村仁美・岩森光・荒木修平・稗田裕樹・藤永公一郎・加藤泰浩・中井俊一・木村純一・常青
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] MnクラストのOs 同位体層序学:その原理と応用2014

    • 著者名/発表者名
      野崎達生・後藤孝介・得丸絢加・高谷雄太郎・鈴木勝彦・常青・木村純一・加藤泰浩・下田玄・豊福高志・臼井朗・浦辺徹郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] Mnクラストの成長ハイエタスはローカルかグローバルか?2014

    • 著者名/発表者名
      野崎達生・後藤孝介・得丸絢加・高谷雄太郎・鈴木勝彦・常青・木村純一・加藤泰浩・下田玄・豊福高志・臼井朗・浦辺徹郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 南鳥島EEZ 内におけるレアアース泥の構成鉱物の特徴およびその成因への示唆2014

    • 著者名/発表者名
      大田隼一郎・高谷雄太郎・藤永公一郎・安川和孝・中村謙太郎・町田嗣樹・原口悟・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 南鳥島レアアース泥の調査結果概要と今後の調査・研究計画2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木勝彦・飯島耕一・加藤泰浩・藤永公一郎・柏原輝彦・中村謙太郎・町田嗣樹・野崎達生・高谷雄太郎・安川和孝・大田隼一郎・原口悟・荒木修平・劉漢捷・西尾嘉朗・臼井洋一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] CO2 貯留層を模した条件下におけるドーソナイトの合成・溶解実験2014

    • 著者名/発表者名
      高谷雄太郎・中村謙太郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 拓洋第5海山におけるマンガンクラスト表層と近傍海水の希土類濃度の比較2014

    • 著者名/発表者名
      得丸絢加・朱彦北・野崎達生・高谷雄太郎・後藤孝介・鈴木勝彦・常青・木村純一・加藤泰浩・臼井朗・浦辺徹郎・鈴木庸平
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた太平洋および南鳥島レアアース泥の地球化学データ解析2014

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・高谷雄太郎・大田隼一郎・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤泰浩・岩森光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] インド洋海底堆積物を用いた前期始新世“Hyperthermals”イベントの復元2014

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・加藤泰浩・池原実
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [備考] 東京大学レアアース泥開発推進コンソーシアム

    • URL

      http://www.ducr.u-tokyo.ac.jp/jp/research/rare-conso/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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