[1oral401-12] T7［Topic Session］Frontiers of Mineral Resources Research

[T7-O-5] Potential of black mud in the present-day ocean as a resource for industrially critical metals

*【ECS】Moei YANO^1,2, Kazutaka YASUKAWA², Kentaro NAKAMURA^2,1, Yasuhiro KATO^2,1 (1. Ocean Resources Research Center for Next Generation, Chiba Institute of Technology, 2. School of Engineering, The University of Tokyo)

Keywords:Black mud, Black shale, Redox sensitive elements, Anoxic ocean

酸素に乏しい還元的な海洋環境においては，有機物の分解や底生生物の活動が減少するため，有機炭素含有量が高く葉理が発達した「黒色頁岩」と呼ばれる堆積物が形成される．黒色頁岩には，酸化還元鋭敏元素（redox sensitive elements）と呼ばれ，海水の酸化還元状態の変化に応じて溶解または析出・沈殿する元素のうち，還元的な条件下で安定的に固相として沈殿するバナジウム [V]，クロム [Cr]，コバルト [Co]，ニッケル [Ni]，モリブデン [Mo]，レニウム [Re]，ウラン [U] などの元素が濃集することが知られている[1,2]．そして，これらの元素群はレアメタルとして産業上重要視されている元素群でもある．しかし，これらの元素は偏在性が高い上に，マグマ・熱水活動に起因するベースメタル鉱石の副産物となることが多いため，主生産物の産出量に影響を受ける．したがって，こうしたレアメタルの安定供給のためには，新たなタイプの鉱床の開発可能性を探ることが今後重要になると考えられる．
還元環境下で安定に沈積するレアメタル元素群を高濃度で含む堆積物に対しては，含金属黒色頁岩 (metalliferous black shales) という呼称が用いられており[2]，含金属黒色頁岩から成る堆積性鉱床を黒色頁岩型鉱床という．黒色頁岩型鉱床の例として，ポーランドとドイツにまたがる Kupferschiefer鉱床[3]や，南中国のHuangjiawan 鉱床 [4]およびフィンランドのTalvivaara 鉱床[5]などが知られている．
一方，現世海洋は活発な鉛直循環によって表層から深層まで酸素に富んでいるが，一定の条件を満たす限られた海域においては，貧酸素水塊が発達していることが知られている[6,7]．そのような海域に分布する黒色の堆積物 (本研究では「黒色泥」と呼ぶ) にも，VやMoなどのレアメタルの濃集が認められる[8,9]．しかしながら，この黒色泥の資源ポテンシャルについては未だ検討されていない．
本研究では，貧酸素水塊が発達することが知られる黒海およびカリアコ海盆の最表層堆積物のV，Mo濃度データをコンパイルし，その資源ポテンシャルを見積もった．また，カリアコ海盆の堆積物試料のRe濃度を測定した．分析前処理，測定は千葉工業大学次世代海洋資源研究センターで行った．発表では，その結果を報告し，既存の鉱床のデータと比較した上で，資源としての利用可能性について考察する．

[1] Vine and Tourtelot, 1970, Econ. Geol. 65, 253–272. [2] Meyers et al., 1992, Chem. Geol. 99, 1–3. [3] Vaughan et al., 1989, Econ. Geol. 84, 1003–1027. [4] Mao et al., 2002, Econ. Geol. 97, 1051–1061. [5] Loukola-Ruskeeniemi and Heino, 1996, Econ. Geol. 91, 80–110. [6] 北里, 2003, 化石 74, 57–62. [7] Algeo and Lyons, 2006, Paleoceanography, PA1016. [8] Hirst, 1974, American Association of Petroleum Geologists. 633pp. [9] Ravizza et al., 1991, Geochim. Cosmochim. Acta 55, 3741–3752.