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2015 年度 実績報告書

南鳥島EEZに眠るマンガンノジュールとレアアース泥の成因と資源ポテンシャル

研究課題

研究課題/領域番号 25289334
研究機関東京大学

研究代表者

中村 謙太郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40512083)

研究分担者 沖野 郷子  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30313191)
加藤 泰浩  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40221882)
町田 嗣樹  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 (40444062)
佐藤 太一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 資源テクトニクス研究グループ, 研究員 (50613246)
藤永 公一郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90409673)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードレアアース泥 / 南鳥島EEZ / サブボトムプロファイラー / マルチビーム音響測深機 / ピストンコア / マンガンノジュール
研究実績の概要

本年度は、南鳥島EEZ内のマンガンノジュールおよび堆積物についての研究を進め、以下の結果を得た。
(1) 南鳥島EEZ内において調査船「みらい」による1航海を実施し、ピストンコアラーを用いた海底堆積物のサンプリングを実施した。その結果、超高濃度レアアース泥層の分布する南鳥島南方海域において、合計16本のピストンコアを採取することができた。(2) これまでに得られているサブボトムプロファイラーデータの解析を行い、南鳥島EEZ全域における、レアアース泥およびレアアース泥を覆う表層泥の分布を明らかにし、これを複数の学会発表において公表した。また、論文の作成・投稿も行っており、掲載に向けて努力している。(3) これまでに得られているマルチビーム音響測深器のデータの解析を行い、南鳥島EEZ南部から南東部にかけてのレアアース泥露出域において、マンガンノジュール分布を示すと考えられる高反射領域が広く分布していることが明らかとなった。(4) これまでに南鳥島南方海域において採取されたコア試料の化学組成分析を行い、昨年度までに得られた全てのコア試料の化学組成データを得た。(5) マンガンノジュールの主成分元素・微量元素分析を行い、その組成変化から南鳥島EEZ内のマンガンノジュールは、同じくEEZ内に存在する海山のマンガンクラストとよく似た組成および組成変化を示すことが明らかとなった。(6) 堆積物の化学組成解析から、南鳥島EEZ内のレアアース泥は、サブボトムプロファイラーによる探査では見分けることの出来ない複数の層準に分けられることが明らかとなった。さらに、それらの層序は場所に拠って欠落が認められ、レアアース泥の堆積期間中に少なくとも1回は大きな削剥イベントが存在していた可能性が高いことが示唆される。

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

レアアース泥の探査法に関しては、これまでの船上からのサブボトムプロファイラーによる探査手法の確立と、それを用いた高精度・高確度なレアアース泥分布を確定することができた。本年度は、これらの成果を学会発表で公表するとともに、論文の執筆と投稿を行っている。また、マンガンノジュール探査に関しても、マルチビーム音響測深機のデータに強い反射強度が強いエリアをの分布を特定することができた。次年度に実施される航海によって、これらがマンガンノジュール分布に対応していることが確認できるはずである。さらに、マンガンノジュールおよび堆積物の化学組成分析について大きな進展がみられた。データが出揃ったことで本格的な解析に進むことができ、マンガンノジュールおよびレアアース泥の成因を解明する鍵となる重要な知見が得られている。これらを総括的に評価すれば、研究の進展は概ね順調であると言える。

今後の研究の推進方策

次年度には、マルチビーム音響測深機によるマンガンノジュール探査法確立のための潜水船による海底観察およびマンガンノジュールのサンプリングが行われる。これによって、マルチビーム音響測深機によるマンガンノジュールの探査手法を確立するとともに、南鳥島EEZ内におけるマンガンノジュールの広域分布を確定する。 これによって、マンガンノジュールとレアアース泥の広域分布の詳細が明らかとなり、お互いの分布にどのような関連があるかについて検討を進める準備が整う。それとともに、既存試料および新規に入手されるマンガンノジュール試料の鉱物学的・地球化学的データの解析を進め、分布解析と合わせてレアアース泥の成因とそのノジュールとの関係についての考察を進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

12月に発生した分析機器の故障のため,予定していた化学分析が三ヶ月遅延したため.

次年度使用額の使用計画

機器の復旧は完了したため,遅延した分について現在分析中.6月中に完了予定.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Geology and geochemistry of ferromanganese nodules in the Japanese Exclusive Economic Zone around Minamitorishima Island2016

    • 著者名/発表者名
      1. Machida, S., Fujinaga, K., Ishii, T., Nakamura, K., Hirano, N., and Kato, Y.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [学会発表] 南鳥島 EEZ 東方に分布するマンガンノジュールの化学組成の特徴2015

    • 著者名/発表者名
      町田嗣樹 ・藤永公一郎・石井輝秋・中村謙太郎・平野直 人・加藤泰浩
    • 学会等名
      地球化学会
    • 発表場所
      横浜国立大学,神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] 独立成分分析に基づく南鳥島EEZ内の深海底堆積物の統計的特徴2015

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・大矢和孝・大田隼一郎・高谷雄太郎・藤永公一郎・中村謙太郎・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ,千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 南鳥島周辺EEZ内のレアアース泥 -最新研究成果の概観-2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 泰浩・藤永 公一郎・中村 謙太郎・安川和孝・大田隼一郎・髙谷雄太郎・飯島耕一・野崎達生・木村純一・鈴木勝彦・岩森光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ,千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
  • [学会発表] サブボトムプロファイラによる深海堆積物の解析とその南鳥島EEZにおけるレアアース泥分布への示唆2015

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎・町田嗣樹・正木裕香・沖野郷子・飯島耕一・鈴木勝彦・加藤泰浩・KR13-02, MR13-E02 Leg2, KR14-02, MR14-E02乗船者一同
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ,千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 南鳥島超高濃度レアアース泥の分布と地球化学的特徴2015

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎 ・中村謙太郎・町田嗣樹・高谷雄太郎・安川和孝・大田隼一郎・ 荒木修平・ 劉漢捷・宇佐美諒・南谷祐資・牧亮太・足立遼介・大矢和孝・渡辺亮太・西尾嘉朗・正木裕香・臼井洋一・原口悟・飯島耕一・鈴木勝彦・加藤泰浩・MR14-E02 乗船者一同
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ,千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
  • [学会発表] 南鳥島周辺の排他的経済水域 (EEZ) 内におけるレアアース泥の資源ポテンシャル2015

    • 著者名/発表者名
      大矢和孝・安川和孝・大田隼一郎・藤永公一郎・高谷雄太郎・中村謙太郎・飯島耕一・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ,千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
  • [学会発表] 独立成分分析による南鳥島レアアース泥の地球化学データ解析2015

    • 著者名/発表者名
      安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・町田嗣樹・大田隼一郎・高谷雄太郎・飯島耕一・岩森光・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本希土類学会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター,鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2015-05-21
  • [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2015

    • 著者名/発表者名
      中村謙太郎・町田嗣樹・飯島耕一・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本希土類学会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター,鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2015-05-21
  • [学会発表] 南鳥島EEZに分布する超高濃度レアアース泥の地球化学的特徴2015

    • 著者名/発表者名
      藤永公一郎・中村謙太郎・町田嗣樹・髙谷雄太郎・安川和孝・大田隼一郎・飯島耕一・鈴木勝彦・加藤泰浩
    • 学会等名
      日本希土類学会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター,鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2015-05-21

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公開日: 2017-01-06  

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