[S-GC56_30PM2] 固体地球化学・惑星化学

[SGC56-11] 独立成分分析を用いた太平洋および南鳥島レアアース泥の地球化学データ解析

*安川 和孝¹、高谷 雄太郎²、大田 隼一郎¹、藤永 公一郎¹、中村 謙太郎¹、加藤 泰浩²、岩森 光³ (1.東大・工・システム創成、2.東大・エネルギー・資源フロンティアセンター、3.海洋研究開発機構)

キーワード：深海底堆積物, レアアース, 独立成分分析

南東太平洋および中央北太平洋の深海底に広く分布する「レアアース泥」は，様々なハイテク産業に不可欠なレアアースを豊富に含み，新たな海底鉱物資源として有望視されている (Kato et al., 2011)．2013年には，KR13-02航海により，日本最東端の南鳥島周辺海域でも海底面下10 m以浅にレアアース泥の存在が確認された (藤永ほか，2013; 鈴木ほか，2013)．この南鳥島周辺海域のレアアース泥は，我が国の独自開発が可能な排他的経済水域 (EEZ) 内に存在し，かつ太平洋の他の海域で確認されていたレアアース泥の最高濃度 (2,230 ppm) を大きく上回る約6,600 ppmという極めて高い総レアアース濃度をもつことで，大きな注目を集めている．Kato et al. (2011) は，深海底堆積物中でレアアースの濃集に寄与している成分を推定するために，独立成分分析を用いてレアアース泥を含む太平洋の深海底堆積物の全岩化学組成データを解析した．その結果，生物源Caおよび生物源Siにそれぞれ富む傾向を示しレアアースを希釈する独立成分と，FeおよびAlにそれぞれ富む傾向を示しレアアースの濃集に関与する独立成分の計4成分が抽出された．このうち，レアアースが特に濃集する傾向を示したAlに富む独立成分については，主要元素組成の類似性から遠洋性粘土に通常含まれるphillipsiteが端成分と考えられた．しかしながら，文献値から想定されるphillipsite自身のレアアース濃度では観測される全岩堆積物中のレアアース濃度を説明できない．そのためKato et al. (2011) は，レアアースを濃集した別の鉱物がphillipsiteの凝集体に取り込まれることで，phillipsiteが堆積物中のレアアース濃集に寄与していると解釈した．その後，放射光を用いたXAFS測定およびμ-XRF元素マッピングにより，堆積物中でレアアースと直接結合しているのはapatiteであることが示された (戸田, 2013; Kashiwabara et al., 2014)．こうした経緯をふまえ，本研究では，太平洋広域および南鳥島周辺EEZから得られた深海底堆積物の包括的な化学組成データセットに対し，独立成分分析を適用してその起源成分の再解析を実施した．また，レアアース濃集に寄与する独立成分をより正確に解釈するため，堆積物中のphillipsiteおよびapatiteそれぞれの単体がもつ化学組成をLA-ICP-MSで分析し，新たに端成分として用いた．本発表では，これらの結果について報告する．