スラブ起源流体の地殻内における移動過程および熱水性鉱床生成への寄与の解明

阐明地壳内板片衍生流体的运动过程及其对热液成矿的贡献

• 批准号: 14J10351
• 负责人: 大田 隼一郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10351/
• 关键词: 沈み込み帯; 深海底堆積物; 年代決定; 北西太平洋; 熱水性鉱床; 海底堆積物; 物質循環; 元素濃集

海底堆積物は過去の地球表層環境を反映して様々な物質が様々な割合で混合し生成する．海底堆積物はこうして過去の地球表層環境を記録しながら海洋プレートと共に移動し，沈み込み帯で地球深部へと持ち込まれる．そこでは，海底堆積物と海洋プレートに由来する物質がマントル内にもたらされ，沈み込み帯における物質循環を形成している．したがって，地球表層環境と堆積物の構成物質の変遷を読み解くことは，沈み込み帯における物質循環の一端を明らかにすることに他ならない．そこで本研究では，日本列島下に沈み込んでいる北西太平洋の遠洋性堆積物に着目し，その構成物質の特徴および堆積史を明らかにすることを目的として研究を行ってきた．研究対象試料としては，北西太平洋の遠洋域の深海底から採取された堆積物コアを用いた．こうしたコア試料について，詳細な堆積物記載（顕微鏡観察および粒度分析）およびオスミウム同位体比層序年代による年代決定を行った結果，急激な全球的寒冷化の起こった時期における生物骨片の異常濃集と，それに伴うリンやレアアースといった元素の異常濃集，2000万年間の長期わたる堆積層の欠落などが存在することがわかった．このように，北西太平洋の遠洋性堆積物の構成物質は，新生代のおよそ6500万年間の間の地球表層環境を反映して大きく変化してきたことがわかった．本研究によって，沈み込み帯を経由して地球深部にもたらされる物質は，過去の地球表層環境を反映して大きく変化しうることがわかった．こうした知見は，沈み込み帯における諸現象（火山活動や鉱床生成）のメカニズムを明らかにすることだけでなく，海底における特異的な元素濃集，すなわち海底資源（マンガンノジュール，マンガンクラスト，レアアース泥，など）の生成メカニズムを明らかにすることにも資する知見であるといえる．

海底沉积物是由各种物质按不同比例混合而成，反映了过去地球表面的环境。这样，海底沉积物就随着海洋板块的移动，记录了地球表面过去的环境，并在俯冲带被带入地球深处。在那里，来自海底沉积物和海洋板块的物质被带入地幔，在俯冲带形成物质循环。因此，破译地球表面环境和沉积物构成物质的变化，无异于厘清俯冲带的部分物质循环。因此，本研究以俯冲到日本列岛下方的西北太平洋中上层沉积物为对象，进行了研究，旨在明确其构成物质的特征和沉积历史。使用的研究样本是从西北太平洋中上层深海海底收集的沉积物岩心。通过对这些岩心样本进行详细的沉积描述（显微镜观察和粒度分析）和使用锇同位素比地层年龄的测年，我们发现在全球快速变冷时期存在着异常浓度的生物骨碎片。发现磷、稀土等元素浓度异常，沉积层长期缺乏2000万年。这样，人们发现西北太平洋中上层沉积物的成分发生了显着变化，反映了新生代约6500万年期间的地球表面环境。这项研究表明，通过俯冲带带入地球深处的物质可能会发生显着变化，反映了地球表面过去的环境。这些发现不仅揭示了俯冲带各种现象（火山活动和成矿）的机制，而且揭示了海底独特的元素富集，即海底资源（锰结核、锰结壳、稀土泥等）。可以说，这些知识也有助于阐明(e.g.)的生成机制。

项目成果

南鳥島周辺の排他的経済水域内におけるレアアース泥の鉱物学的特徴および粒度分布

南鸟岛周边专属经济区稀土泥矿物学特征及粒度分布

• 发表时间: 2015
• 作者: Yasukawa;K.;Nakamura K.;Fujinaga;K. Machida;S.;Ohta;J.;Takaya;Y. and Kato Y;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，安川和孝，高谷雄太郎，飯島耕一，鈴木勝彦，岩森光，加藤泰浩
• 通讯作者: 大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，安川和孝，高谷雄太郎，飯島耕一，鈴木勝彦，岩森光，加藤泰浩

南鳥島EEZのレアアース泥鉱床の開発を目指して

旨在开发南鸟岛专属经济区的稀土泥矿床

• 发表时间: 2014
• 作者: Ohta;J.;Yasukawa;K.;Machida;S.;Fujinaga;K.;Nakamura;K.;Takaya;Y.;Iijima;K. and Kato;Y;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;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，野崎達生，木村純一，鈴木勝彦，岩森光;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;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，安川和孝，高谷雄太郎，飯島耕一，鈴木勝彦，加藤泰浩;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，原口悟，飯島耕一，鈴木勝彦，加藤泰浩，MR14-E02 乗船者一同;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，町田嗣樹，飯島耕一，鈴木勝彦，岩森 光;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;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，高谷雄太郎，安川和孝，飯島耕一，加藤泰浩;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;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;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;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
• 通讯作者: 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

海の鉱物資源の科学と工学の新展開

海洋矿产资源科学与工程新进展

• 发表时间: 2015
• 作者: Yasukawa;K.;Nakamura K.;Fujinaga;K. Machida;S.;Ohta;J.;Takaya;Y. and Kato Y;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，安川和孝，高谷雄太郎，飯島耕一，鈴木勝彦，岩森光，加藤泰浩;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，野崎達生，飯島耕一，加藤泰浩;加藤泰浩，岩森光，中村謙太郎，尾上哲治，野崎達生，藤永公一郎，町田嗣樹，高谷雄太郎，安川和孝，大田隼一郎
• 通讯作者: 加藤泰浩，岩森光，中村謙太郎，尾上哲治，野崎達生，藤永公一郎，町田嗣樹，高谷雄太郎，安川和孝，大田隼一郎

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

海底剖面仪观察南鸟岛专属经济区稀土泥分布及特征

• 发表时间: 2014
• 作者: Ohta;J.;Yasukawa;K.;Machida;S.;Fujinaga;K.;Nakamura;K.;Takaya;Y.;Iijima;K. and Kato;Y;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;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，野崎達生，木村純一，鈴木勝彦，岩森光;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;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，安川和孝，高谷雄太郎，飯島耕一，鈴木勝彦，加藤泰浩;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，原口悟，飯島耕一，鈴木勝彦，加藤泰浩，MR14-E02 乗船者一同;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，町田嗣樹，飯島耕一，鈴木勝彦，岩森 光;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;大田隼一郎，町田嗣樹，藤永公一郎，中村謙太郎，高谷雄太郎，安川和孝，飯島耕一，加藤泰浩;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;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;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;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;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;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;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;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;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
• 通讯作者: 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

REY-Rich Mud: A Deep-Sea Mineral Resource for Rare Earths and Yttrium

• DOI: 10.1016/b978-0-444-63260-9.00268-6
• 发表时间: 2015
• 作者: K. Nakamura;K. Nakamura;K. Fujinaga;K. Yasukawa;Y. Takaya;J. Ohta;S. Machida;S. Haraguchi;Y. Kato;Y. Kato