【資源/地学】沖縄県沖水深1000ｍの海底からのレアメタル採取に成功　人工熱水噴出孔からの有用鉱物資源の持続的な回収の可能性

「人工熱水噴出孔を利用した有用鉱物資源の持続的回収」研究開発
海底熱水資源開発に向けた新たな基盤研究に着手

1.概要
独立行政法人海洋研究開発機構（理事長　加藤康宏）海底資源研究プロジェクトは、海洋・極限環境
生物圏領域およびシステム地球ラボプレカンブリアンエコシステムラボと共同し、2010年9月に行われた地球
深部探査船「ちきゅう」による統合国際深海掘削計画（IODP）第331次研究航海（沖縄熱水海底下生命
圏掘削シーズン1）で創出した伊平屋北熱水活動域における複数の人工熱水噴出孔について、熱水噴出
パターンの変動、熱水化学組成の調査・観測を1年以上にわたり継続し、それらについて明らかにするとともに、
海底熱水を持続可能な資源として活用する基盤技術の研究開発を図るため、人工熱水噴出孔に新たに
形成されたチムニーの形成様式、組成分析を行いました。

その結果、黒鉱層を形成する海底下の熱水溜まりから直接噴出させた人工熱水噴出孔においては、著しく
黒鉱鉱物成分に富んだチムニーが容易に形成され、短期間で大規模に成長することを発見しました。この
結果は、これまでの海底熱水域における有用鉱物資源回収法とは全く異なり、持続的な回収法の可能
性を示唆するものです。

本成果は、機構から特許申請しており、今後、海底熱水域における有用鉱物資源を利活用するための
基盤構築に大きく寄与することが期待されます。

2.背景
日本は狭い国土ながら、世界第6位の広大な排他的経済水域（EEZ）を持っています。この広大なEEZ内に
眠る海底資源を生かすことは、日本の更なる経済成長を支えるのみならず、人類の持続可能な発展のために
非常に重要です。

熱水噴出域には、銅や亜鉛、鉛、金、銀などを含む硫化物が沈積してできた煙突状の「チムニー」が形成
されており、その硫化物沈殿物の規模が大きくかつ含有される有用金属の品位が高いものは熱水鉱床と
呼ばれ、重要な海底資源の一つとして注目されています。しかしながら、深海底に形成されることから容易
には採掘・回収できない等の問題があり、そのための技術開発が期待されています。

研究チームでは、2010年9月に行われた地球深部探査船「ちきゅう」によるIODP第331次研究航海において、
沖縄本島の北西150kmの中部沖縄トラフの水深1000mに存在する深海底熱水活動域（伊平屋北フィールド）
（図1）に作った人工熱水噴出孔4地点（図2）について、熱水噴出パターンの変動、熱水化学組成について
継続的に観測を行い、人工熱水噴出孔に新たに形成されたチムニーの形成様式、組成分析を行ってきました。

http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20120323/img/image001.jpg
図1　IODP第331次研究航海の調査海域図（伊平屋北フィールド）
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20120323/img/image002.jpg
図2　IODP第331次研究航海で設置した人工熱水噴出孔（4地点）の位置関係
伊平屋北フィールドの海底下では、キャップロックが複数存在し、熱水が熱水滞留帯は広大かつ深くまで
達しており、熱水は上部の方に蒸気を多く含む軽いものが分布し、下部には塩分を多く含む重い熱水が
存在していることが明らかになっている（2010年10月3日既報）。

3.結果
（1）時間経過に伴う熱水組成の変化
4箇所の人工熱水噴出孔は、掘削直後（2010年9月）、数日の間黒味を帯びた熱水を噴出しており、比較
的早い時期に黒味がないクリアスモーカーになりました（2011年2月、掘削から約4ヶ月後）。また、2011年2月に
人工熱水孔から噴出する熱水を採取してその化学組成を調べたところ、掘削前の自然熱水孔の熱水に比べて、
蒸気（気相）分に乏しい熱水に変化していることを明らかにしました。

（2）人工熱水孔におけるチムニーは短期間で急速に成長する
伊平屋北熱水活動域の活動中心であるNorth Big Chimneyと呼ばれる高さ20mを超える熱水マウンドの
頂部に創出された人口熱水噴出孔（図2のC0016B）に、2011年2月には6mを超えるチムニーが新たに形成
されていることを見出しました。この航海において採取を試みましたが、採取できず、チムニーは崩壊してしまい
ましたが、半年後の2011年8月から9月にかけて行われた航海では、この崩壊したチムニーが8mを超えるほどに
再成長していることを確認しました。このことは、人工熱水孔におけるチムニーは短期間で急速に成長することを
示しています。

独立行政法人海洋研究開発機構プレスリリース　2012年 3月 23日
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20120323/　>>2辺りに続く

（3）海底下熱水溜まりでの熱水化学組成の違いとチムニー鉱物組成が関係する
2010年9月に行われた地球深部探査船「ちきゅう」によるIODP第331次研究航海で創出した2つの人工熱水
孔（図2のC0016B、C0013E）では、形成されたチムニーの採取に成功し、成分の分析を行いました。

C0016B孔における人工熱水噴出孔チムニーは閃亜鉛鉱・ウルツ鉱・方鉛鉱・黄銅鉱を主成分としているのに
対して、C0013E孔のチムニーは、硬石膏を主成分として、黄銅鉱・閃亜鉛鉱・方鉛鉱・ウルツ鉱も含有する
組成であることがわかりました（図3）。このような鉱物組成の相違からから、前者はほぼ成熟した黒鉱に相当する
チムニーであり、後者は黒鉱への成長前段階にあるチムニーと言えます。

http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20120323/img/image003.jpg
図3　採取した人工熱水噴出孔チムニー

掘削コア試料の解析においても、C0016B孔では海底下より黒鉱塊が得られているのに対し、C0013E孔では
脈状の硫化鉱物のみが存在するという違いが認められます。つまり、海底下熱水溜まりの中で大規模な黒鉱を
産出するポテンシャルに富んだ熱水が存在する部分から由来する人工熱水噴出孔では、海底面で著しく黒
鉱鉱物成分に富んだチムニーが容易に形成されるのに対し、海底下熱水溜まりの中で沸騰により蒸気相が
卓越した熱水が分離し濃集した部分から由来する人工熱水孔では、天然熱水噴出孔で形成されるものと
同じようなチムニーが形成されることが明らかになりました。

（4）持続的な鉱物資源回収の可能性
（2）、（3）の成果から、海底掘削により鉱床形成ポテンシャルが大きい海底下熱水を直接海底に噴出させる
人工熱水噴出孔を作り、回収装置を設置し、一定期間硫化金属鉱物を沈殿・成長させ、回収するという
アイデアを見出し、特許を出願しました。この成果は、開発リスクの高いと考えられてきた海底熱水鉱床開発に
おいて、「とる海底資源からそだてる海底資源へ」発想の転換を図る新しい海底資源開発手法となる可能性が
あります。

4.今後の展望
本研究は、人工熱水噴出孔という海底下の世界を覗き見る窓を通して、海底下の熱水溜まりの物理・化学
的性質に空間的・時間的な不均質性が存在しており、その熱水の不均質性が海底面でのチムニー形成を
支配していることを明らかにしました。これは、海底熱水における鉱物形成や鉱床成因論を解明する上できわ
めて重要です。

この研究成果は、黒鉱を形成するポテンシャルの高い海底下熱水溜まりを掘削し人工熱水噴出孔を創り出す
ことによって海底面での黒鉱養殖・回収を行うといった、極めて低いコストや環境負荷を実現可能とする、画期
的な鉱物資源回収の道を切り開く可能性があります。

【用語説明】
黒鉱：閃亜鉛鉱（ZnS）・方鉛鉱（PbS）・黄銅鉱（CuFeS2）などの硫化鉱物を豊富に含む、海底火山活動で
生成した黒色の混合鉱石。中央海嶺などの現在活動中の海底熱水活動域のチムニー等には、主に黄銅鉱
（CuFeS2）を主成分とする硫化鉱物が卓越しているのに対し、日本周辺の海底熱水活動域にはこの黒鉱
組成とよく似た硫化鉱物チムニーが産出することが多い。

黒鉱型鉱床は日本では東北地方、特に秋田県北部に多く分布しており、中新世の日本海の拡大に伴う
大規模な海底火山活動によって生成されたと考えられている。

黒鉱型鉱床の周辺では、黒鉱に伴って、黄鉄鉱（FeS2）・黄銅鉱を主成分とする「黄鉱」、重晶石（BaSO4）を
主成分とする「重 晶石鉱」、石膏（CaSO4・2H2O）・硬石膏（CaSO2）を主成分とする「石膏鉱」などが産出し、
これらの鉱石は熱水から析出した鉱物構成の違いを反映している。

閃亜鉛鉱＝Sphalerite ((Zn,Fe)S)黄銅鉱=Chalcopyrite (CuFeS2)、方鉛鉱＝Galena (PbS)、ウルツ鉱＝
Wurtzite ((Zn,Fe)S)等が含まれることが判明した。（本文終わり）

日本が海底からのレアメタル採取に成功、中国も大きな注目
サーチナ 2012/03/26(月) 13:27
http://news.searchina.ne.jp/disp.cgi?y=2012&d=0326&f=business_0326_113.shtml
>>3辺りに続く

関連ニュース
【資源】愛知県沖のメタンハイドレート海洋産出試験の事前掘削作業が終了　トラブルが発生した遠隔操作無人探査機は回収
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1332819516/
【資源】奄美沖浅い海底にレアメタル海底熱水鉱床 アンチモンを高い割合で含み優良鉱床の可能性 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1319205593/-100
【資源】太平洋にレアアース鉱床を発見、陸上埋蔵量の800倍 東大
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1309786840/
【地学】鹿児島湾にレアメタル鉱床 岡山大が確認
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1303218230/
【レアメタル】クニマスを死滅させた強酸性の玉川温泉水から、インジウム、ガリウム、サマリウム検出／人工鉱床への可能性…秋田大など
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1296307190/
【海洋】沖縄沖海底の熱水活動域に「海底熱水鉱床」が存在する可能性…東大・高知大・JAMSTECなど
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1284698727/
【地学】沖縄近海に宝の山? 海底で特殊地形発見 金属が眠る「海底熱水鉱床」の可能性/海上保安庁
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1245685848/

そこまでアル！

肝心のレアメタルが含まれていないようだが

東北沖でやれば金出ないかな

レアメタルが大量にとれたぞ〜
↓
市場に流通
↓
高すぎて売れず(。´・ω・｀)
採算が合わなきゃ意味がない。

場所がヤバイな。中国が俺の物だと言ってきそう。

経済的ではない、採算は合わないとは思うが「戦略的」には意味があるね。

採算とかはまだわからんやろ。価格も変わるだろうし。

中国がじっとこっちを見ている気がする

東電に投資するくらいなら、こちらに一千億円ばかりたのんますよ。

実際、沖縄は中国のものだろ。
敗戦国が何、調子乗ってんだ！

シナが沖縄の領有権主張してくるフラグにしか見えない

>>12
東電に対しては兆単位で金が消えるからな
まぁ保障だしな

レアメタルは別に日本でとらんでええよ
中国が国策で生産コスト下げて他国の鉱山が閉鎖しまくって寡占状態になってたのが問題なだけで
埋蔵量自体は世界的に逼迫してないから、リスク分散のために多少コストを被って他国で採ったり貯蓄したりすればいいだけ

そりゃレアアースのことじゃないかな

今話題のレアアースとは別だね

ちょっと待つアルヨ！そこは琉球自治区アルヨ！

沖縄は自分たちを守ってくれる米軍いらねぇってんだから
シナ人になりたいんだろうよ

スパイか

だいたい沖縄とその近海は沖縄人だけの物じゃねえから。
と言ったら、バカは勘違いして受け取りそうだなｗ

プレスリリース見る限りは
Fe, Pb, Zn, Cuのコモンメタルが主成分で、
レアメタルのレの字も書かれていないな。

一方で、NHKニュースでは
　http://www3.nhk.or.jp/news/html/20120327/k10013987431000.html
　>「インジウム」などの鉱物が大量に含まれていることが分かりました。
って言ってる。


「インジウムもわずかに固溶してて、今後に期待が持てる」を
記者が「主成分=インジウム」と勘違いしたのか。
あるいは、
何か理由があってプレスリリースには載せてないのか。

46歳 家事手伝いwwwwwwww

スレの雰囲気と全く異なるレスを誤爆してしまったことを
心からお詫びいたします

採算合うんすか？

一発逆転あるで

チンチンイジリウム

>>22
この記事で重要なのはチムニーが急速に成長する事なんだけど、
それじゃ一般人ウケしないからNHKがレアメタルに話を無理矢理絡めたような感じがする。
プレスリリースに書くほどでも無かったのに、レアメタルについて質問されて
「インジウムがいくらかあった」とか答えちゃったもんだから、
そこだけ抜き出されたような。

沖縄は歴史的に見ても中国の領土であるネ

どうせ採算とれないんでしょ
海底で鉱物資源は無理だって・・・・海底で採算とれるのはガスと石油だけ

いったい何が始まるんです？

本当に日本人は馬鹿だ。

こういうのは黙ってこっそりやるんだよ。馬鹿正直にやり方まで発表するとか、日本人馬鹿すぎる。

今は採算が合わなくとも、国際市場の価格上昇圧力を減らすくらいの
意味合いはある。

中共政府の政治的な目的達成のためにレアメタル輸出をコントロールしたり、高度な技術を要する工場を中国国内に建設するよう（そして技術を提供するよう）強要されることを防げる。
故に、極めて大きな意味合いを持つと言える。

知的財産・受験生ブロガーの一覧

士業名鑑
http://www.samrai-index.com/04benrishi/benrishi_blogJ.htm

弁理士試験：知的財産管理技能検定ストリート
http://benrishi-street.com/

日本ハジマタ＼(^o^)／

中国がアップをはじめました

中国の川から七色のレアメタルが、今現在大量に採れると思うんだけど。

>>28
よく考えたら、
『「インジウム」などの鉱物が大量に含まれている』 からといって、
『インジウムが大量に含まれている』 とは限らないな。

NHKも確信的に誤解するような記事にしてんのかな？


まあ、Fe, Cu, Znみたいな非レアメタルでさえも
現状の可採年数は数10年〜高々200年程度って言われてるから、
海底資源を開発していくのは充分に有意義だと思うよ。

＞沖縄県沖水深1000ｍの海底からのレアメタル採取に成功

　　 ∧∧
　 ／ 支＼
　（　 ｀ハ´） ♪

朝鮮人は死んでください。

日本は資源が少ないとか言われているけどそれはまったくの嘘です。
金の都市鉱脈は全地球上の１０%あるといわれているし、経済水域には、
金銀銅の埋蔵量がいずれも３位以内にあるし地熱資源は３位、それに加えて
レアメタル、メタンハイドレ−ドなどがあり数百兆円の規模だそうです。

中国人大歓喜

他国を牽制する、あるいは外交カードに使うという意味では

レアメタルは出ない、そのまま報道させる＞これは普通。
レアメタルは出ないが出ると報道させる＞これは割と賢い。
レアメタルは出るが、そのまま報道させる＞これはバカ。
レアメタルは出るが出ないと報道させる＞これも割と賢い。

ちなみに民主党政権は、EEZ内でレアメタルが出ても絶対に報道させないが、
中国にはこっそり教えて、「共同開発」って言いだして最後には盗掘される。

昔は海底資源なんて採掘技術はなかったから、領海(12海里)を設定するだけで十分だった
しかし魚介類の海洋資源に注目が集まり、海底資源の採掘技術が発達すると
EEZ=排他的経済水域(200海里)を設定する必要がでてきた

そして最近はEEZを超えて大陸棚を沿岸国の所有とする動きが出てきた
尖閣諸島だけでなく南西諸島全体が、軍事だけでなく資源の面でも
重要になってきた、東シナ海の緊張はますます高まる

　 　 　/￣./
　　　 /　 /　　　　 ﾊﾟｶｯ
　　　/ ∩∧ ∧
　　 /　.|< ｀Д´>＿ 　ﾁｮｯﾊﾟﾘ話があるﾆﾀﾞ
　　/／ |　　　ヽ／
　　"￣￣￣"∪

この世界にな
ある２つの民族には絶対に消滅してもらわなければならない
一つは貧弱の上に遠吠えが五月蝿い朝鮮族
そしてもう一つは着実に力をつけつづあるアジアの統一を目論む非人道的暴力国家である中国だ

そこまで過大評価する必要はないと思うが
国内の諸問題を片付ければ後はどうとでもなる程度の問題
どこまでも国内の問題だろ

13 ：名無しのひみつ：2012/03/27(火) 15:48:09.99 ID:eSw0icfg
実際、沖縄は中国のものだろ。
敗戦国が何、調子乗ってんだ！

＞調子こいているのは　おまえだｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

>>49
ん？ お薬の時間かw

>>39
銅が結構ヤバイらしいな。
今は金やレアメタルなどの話で霞んでるけど、
採算が取れる銅採掘場が減ってきてるってよ。
そう考えると、このチムニーの話は結構いい話に聞こえる。

ただ、チムニー1つから手に入る金属って
総量としても大した事無いと思うんだが、
熱水鉱床ってのはどれ位あるものなのやら。

やっぱ地学やってない人間だと黒鉱ってマイナーなんだな
黒鉱って時点でレアメタルはそこに含有されてるのがこの世界の常識みたいなもん
まあ、それが採算に乗るかどうかはまた別の話だけどなｗ
今だって日本の金含有量はまだ十分にあるのに、人件費が高いって理由で菱刈以外動いてないしな
ただ、今回の結果は学術的な意味のほうが高いので、今後の研究結果が楽しみだわ