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

2016 年度 実績報告書

• 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, 次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム, 特任技術研究員 (40444062) ; 佐藤 太一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 研究員 (50613246) ; 藤永 公一郎 千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター設立準備室, 上席研究員 (90409673)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 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、以下の結果を得た。
(1) 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を，南鳥島EEZにおいて初めて行った。そして，南鳥島EEZ南部から南東部にかけて合計8ヶ所で潜航調査を実施し，マンガンノジュールの分布状況観察とサンプルの採取を行った。
(2) マルチビーム音響測深機（MBES）によるマンガンノジュール探査手法確立のため，音響探査の結果と海底観察結果の比較検討を行った．その結果，観測されるMBESの後方散乱の強さとマンガンノジュールの分布密度が対応していることがわかった．これにより，MBESを用いてマンガンノジュールの存在を検知し，さらにはその分布密度についてもある程度把握できることが明らかとなり，船上からマンガンノジュールの広域探査を行う目処がついた．
(3) 上記成果に基き，南鳥島EEZにおけるマンガンノジュールの広域的な分布を明らかとした．ノジュールはEEZ全域に広く分布し，その分布域はすでに明らかとなっているレアアース泥の露出エリアと重複していることがわかった．
(4) 潜水調査によって採取されたマンガンノジュール試料について，(a) X線CTによる非破壊3次元構造解析，(b) XRDによる構成鉱物の同定，(c) ICP-MSによる主成分・微量元素組成分析を行った．
(5) これらノジュール試料の分析・解析の結果，南鳥島のマンガンノジュールは組織および化学組成の異なる5つの層からなっていることがわかった．さらにこの5つの層は，同じく南鳥島EEZの中にある拓洋第五海山のマンガンクラストの，最近1000万年間の層変化と良く対応することも明らかとなった．このことから，水深が3000～4000mも異なるマンガンクラストとマンガンノジュールが，同一の成長イベントを経て形成していることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Acoustic characterization of pelagic sediments using sub-bottm profiler data: Implications for the distribution of REY-rich mud in the Minamitorishima EEZ, western Pacific. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Machida, S., Okino, K., Masaki, Y., Iijima, K., Suzuki, K., and Kato, Y.
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 605-619
  • DOI: doi.org/10.2343/geochemj.2.0433
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Geochemistry of rare-earth elements and yttrium-rich muds in the Japanese Exclusive Economic Zone around Minamitorishima Island. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujinaga, K., Yasukawa, K, Nakamura, K., Machida, S., Takaya, Y., Ohta, J., Araki, S., Liu, H., Usami, R., Maki, R., Haraguchi, S., Nishio, Y., Usui, Y., Nozaki, T., Yaamazaki, T., Machiyama, H., Iijima, K., Suzuki, K., Kato, Y., and KR13-02, MR13-E02 Leg.2 and KR14-02 Cruise members
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 575-590
  • DOI: doi.org/10.2343/geochemj.2.0432
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The discovery of extremely REY-rich mud in the western North Pacific Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Iijima, K., Yasukawaw, K., Fujinaga, K., Nakamura, K., Machida, S., Takaya, Y., Ohta, J., Haraguchi, S., Nishio, Y., Usui, Y., Nozaki, T., Yamazaki, T., Ichiyama, Y., Ijiri, A., Inagaki, F., Machiyama, H., Suzuki, K., Kato, Y., and KR13-02 Cruise members
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 557-573
  • DOI: doi:10.2343/geochemj.2.0431
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Geology and geochemistry of ferromanganese nodules in the Japanese Exclusive Economic Zone around Minamitorishima Island (2016)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Fujinaga, K., Ishii, T., Nakamura, K., Hirano, N., and Kato, Y.
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 539-555
  • DOI: doi:10.2343/geochemj.2.0419
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Geological factors responsible for REY-rich mud in the western North Pacific Ocean: Implications from mineralogy and grain size distributions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohta, J., Yasukawa, K., Machida, S., Fujinaga, K., Nakamura, K., Takaya, Y., Iijima, K., Suzuki, K., and Kato, Y.
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 591-603
  • DOI: doi:10.2343/geochemj.2.0435
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 意外に豊かな日本の海底鉱物資源―その探査と開発の最前線― (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村謙太郎
  • 学会等名: 第6回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
  • 年月日: 2016-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] 南鳥島EEZ南東部全域に分布するマンガンノジュール ～YK16-01航海速報～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 町田嗣樹・飯島耕一・下村遼・安川和孝・藤永公一郎・野崎達生・金子純二・大田隼一郎・山本浩文・高谷雄太郎・石井輝秋・佐藤太一・中村謙太郎・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第123年学術大会
  • 発表場所: 日本大学、東京
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 南鳥島EEZ南部における超高濃度レアアース泥の地球化学的特徴および分布状況． (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤永公一郎・安川和孝・中村謙太郎・髙谷雄太郎・大田隼一郎・大矢和孝・町田嗣樹・野崎達生・飯島耕一・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第123年学術大会
  • 発表場所: 日本大学、東京
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 南鳥島EEZにおけるレアアース泥を含む深海堆積物の化学層序． (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村謙太郎・見邨和英・安川和孝・藤永公一郎・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第123年学術大会
  • 発表場所: 日本大学、東京
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] レアアース泥の起源と地球システムのダイナミクス：独立成分分析による数理統計的アプローチの成果． (2016)
  • 著者名/発表者名: 安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・岩森 光・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第123年学術大会
  • 発表場所: 日本大学、東京
  • 年月日: 2016-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] REY-rich mud: a perspective on science and engineering of the new REY resource. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., Fujinaga, K., Yasukawa, K., Ohta, J., Takaya, Y., Nozaki, T., Machida, S., Nakamura, K., and Iwamori, H.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Geochemical features and distribution of the extremely REY-rich mud in the Minamitorishima EEZ. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujinaga, K., Yasukawa, K., Ohta, J., Nakamura, K., Takaya, Y., Nozaki, T., Machida, S., Iijima, K., and Kato, Y.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Chemostratigraphic correlation of deep-sea sediments in the western North Pacific Ocean and its implication for the origin of the extremely REY-rich mud. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mimura, K., Nakamura, K., Yasukawa, K., Ohta, J., Fujinaga, K., Machida, S., and Kato, Y.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] A distribution of Cretaceours to Paleogene deep-water agglutinated foraminifers in the western north Pacific Ocean. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohta, J., Nakamura, K., Yasukawa, K., Fujinaga, K., Iijima, K., Iwamori, H., and Kato, Y.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution of REY-rich mud in the Minamitorishima EEZ: Implications from subbottom profiling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Machida, S., Okino, K., Masaki, Y., Iijima, K., Suzuki, K., and Kato, Y.
  • 学会等名: Rare Earth 2016
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2016-06-07
  • 国際学会
• [学会発表] 南鳥島周辺EEZ内におけるレアアース泥研究の最新成果． (2016)
  • 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・高谷雄太郎・飯島耕一・町田嗣樹・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
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 南鳥島周辺EEZ南部における高濃度/超高濃度レアアース泥層の分布：主成分・微量元素組成からの示唆 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村謙太郎・安川和孝・藤永公一郎・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
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 南鳥島南方海域における超高濃度レアアース泥の分布状況． (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤永公一郎・安川和孝・町田嗣樹・野崎達生・高谷雄太郎・大田隼一郎・大矢和孝・新熊大生・西尾嘉朗・正木裕香・臼井洋一・原口悟・飯島耕一・天川裕史・鈴木勝彦・中村謙太郎・加藤泰浩・R15-E02 Leg.2 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
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 南鳥島EEZ内の深海堆積物を構成する地球化学的独立成分． (2016)
  • 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・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
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 全岩化学組成に基づく北西太平洋の深海堆積物層序：レアアース泥起源への示唆． (2016)
  • 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・町田嗣樹・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
  • 年月日: 2016-05-25