Establishment of an efficient exploration method for seafloor ferromanganese deposits by the integrated analysis of geology, physics, chemistry and statistics

地质、物理、化学、统计学综合分析建立海底铁锰矿床高效勘探方法

• 批准号: 21H04667
• 负责人: 町田 嗣樹
• 金额: $ 27.79万
• 依托单位: Chiba Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04667/
• 关键词: 鉄マンガン酸化物鉱床; 資源探査; 海底地質; 化学分析; 統計解析; マンガンノジュール; 南鳥島EEZ; マイクロXRF; Re-Os同位体年代測定; 海底音響反射強度; X線CTスキャン; 下部周極深層水

微小部蛍光X線分析装置（マイクロXRF）を用いてYK17-11C航海で採取したマンガンノジュール（各サンプリング地点の代表性をCTデータに基づき考慮）の微細な化学構造を明らかにし、ノジュールの広域分布との対応を検討した。また、代表的なFe-Mn層構造を示す試料について、全ての化学データと成長過程を解釈するために重要な形成年代を求めるため、Re-Os同位体分析を継続し、分析試料を追加した。得られたOs同位体比変動と海洋のOs同位体比経年変化曲線を対比し、マルコフ連鎖モンテカルロ法ベイス推定を用いたより信頼性の高い年代決定を行なった。昨年度の分析結果も含め総括すると、南鳥島周辺の広範囲に分布するマンガンノジュールは全て共通する成長履歴をたどっており、40から25 Maに成長を開始し、25から20 Maごろに成長停止、1500から1800万年間におよぶ長期の成長間隙（ハイエイタス）を経て、10から5 Maに成長を再開し、3から2 Maごろの短期間のハイエイタスを挟んで現在に至って成長していることが判明した。成長速度も百万年に3.0 mm程度と一様であったことが判明した。さらに、既存の海底音響反射強度データについて、反射強度ヒストグラムに対するピークフィット解析を行って、しんかい6500を用いた観察によって得られているマンガンノジュールの分布様態（粒径分布や分布密度）との対応関係の概査を行った。その結果、反射強度ヒストグラム（dB値分布）が３つの独立した正規分布の重ね合わせで説明できることがわかった。そして、各正規分布のピークに相当する反射強度dB値は、それぞれ異なるノジュール分布様態を反映している。このことから、資源探査の対象となりうるマンガンノジュール密集域に対応する反射強度範囲を客観的に抽出し、今後、有望海域を絞り込むにあたり重要な制約条件を与えることができた。

The micro-optical X-ray analysis device (MicroXRF) was used in the YK17 - 11C navigation to take the microscopic chemical structure of the individual components (the representativeness of each support location is considered based on CT data), and the wide distribution of the components was discussed. The Fe-Mn layer structure is represented by the sample, the chemical growth process is analyzed, and the important formation age is obtained. The sample is analyzed. The isotope ratio of the ocean is determined by the isotope ratio curve. The analysis results for last year include the following: 1) the growth period of the whole island begins at 40 Ma; 2) the growth period stops at 20 Ma; 3) the growth period stops at 15 Ma; 4) the growth period stops at 18 Ma; and 5) the growth period stops at 10 Ma. 3. 2 Ma The growth rate is 3.0 mm per year. In addition, the existing submarine acoustic reflection intensity distribution (particle size distribution and distribution density) and the correlation relationship between the intensity distribution and the intensity distribution were investigated. The results, reflection intensity, distribution (dB value distribution), and independent distribution are explained in detail. The reflection intensity dB of each normal distribution corresponds to the reflection intensity dB of each normal distribution. For example, in the case of resource exploration, the reflection intensity range of the target area is extracted, and in the future, the important constraints of the target area are discussed.

项目成果

南鳥島マンガンノジュールの核の地球化学的特徴

南鸟岛锰结核核地球化学特征

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡﨑宏之;出崎亮;越川博;松村大樹;山本春也;八巻徹也;Kozo Fujiwara;中村謙太郎，寺内大貴，下村遼，町田嗣樹，安川和孝，藤永公一郎，加藤泰浩
• 通讯作者: 中村謙太郎，寺内大貴，下村遼，町田嗣樹，安川和孝，藤永公一郎，加藤泰浩

Three-Dimensional Structural Analysis of Ferromanganese Nodules from the Western North Pacific Ocean Using X-ray Computed Tomography

• DOI: 10.3390/min11101100
• 发表时间: 2021-10-01
• 期刊: MINERALS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Nakamura, Kentaro;Terauchi, Daiki;Kato, Yasuhiro
• 通讯作者: Kato, Yasuhiro

南鳥島レアアース泥に含まれるマイクロマンガンノジュールの地球化学的特徴：超高濃度レアアース泥の生成機構に対する示唆

南鸟岛稀土泥中微锰结核地球化学特征：对超高浓度稀土泥形成机制的启示

• 发表时间: 2021
• 作者: 井上悟;東野寿樹;田中睦生;村田啓人;宮田稜;荒井俊人;都築誠二;堀内佐智雄;長谷川達生;安川和孝，木野聡志，大田隼一郎，浅見慶志朗，田中えりか，見邨和英，藤永公一郎，中村謙太郎，加藤泰浩
• 通讯作者: 安川和孝，木野聡志，大田隼一郎，浅見慶志朗，田中えりか，見邨和英，藤永公一郎，中村謙太郎，加藤泰浩

X線CTと化学特徴マップを用いたマンガンノジュールの成長履歴解析

使用 X 射线 CT 和化学特征图分析锰结核的生长历史

• 发表时间: 2022
• 作者: Hidemasa Yamane;Nobuhiko Yokoshi;Hisaki Oka;Yasuhiro Sugawara;and Hajime Ishihara;町田嗣樹，中村謙太郎
• 通讯作者: 町田嗣樹，中村謙太郎

μXRFによる南鳥島EEZマンガンノジュールの核の元素マッピング

使用 μXRF 对南鸟岛专属经济区锰结核核心进行元素测绘

• 发表时间: 2022
• 作者: 牧村 俊助;栗下 裕明;石田 卓;石田 正紀;若井 栄一;叶野 翔;湊 丈俊;河野 翔也;長江 正寛;阪本 辰顕;能登 裕之;新倉 高一;尾ノ井 正裕;鄭 憲採;中森 洋一;近藤 大介;木村 惇郎;長澤 豊;猪爪 正志;松本 康裕;小島 純一;小笠原 七海;服部 里絵;前中 志郎;藤田 和宣;大野亮汰，小山奏汰，都築誠二，井上悟，荒井俊人，長谷川達生;太原 亮，千田太詩，関亜美，新堀雄一;矢崎誠，中村謙太郎，町田嗣樹，安川和孝，藤永公一郎，加藤泰浩
• 通讯作者: 矢崎誠，中村謙太郎，町田嗣樹，安川和孝，藤永公一郎，加藤泰浩