[M-ZZ44] 海底マンガン鉱床の生成環境と探査･開発

[MZZ44-06] 北西太平洋域の深海底に堆積する赤色粘土中のFe, Mnほか元素分布

波多野 泰成¹、*村山 雅史^2,3、堀川 恵司⁴、佐川 拓也⁵、南 秀樹⁶、原田 尚美⁷、小畑 元⁷ (1.高知大学総合人間自然科学研究科、2.高知大学農林海洋科学部海洋資源科学科、3.高知大学海洋コア国際研究所、4.富山大学理学部生物圏環境科学科 、5.金沢大学理工研究域　地球社会基盤学系　地球学コース、6.東海大学生物学部、7.東京大学大気海洋研究所)

キーワード：赤色粘土、元素分布、マンガン団塊、北西太平洋

海底資源として注目されるマンガン団塊やマンガンクラストは，太平洋域で広く産出することが知られている（臼井, 2010）．とくに，マンガンノジュール（以下，Mnノジュール）は，水深3500ｍ〜6000mの堆積速度の遅い（数mm/kyr.）赤色粘土の深海底上に存在する．Mnノジュールそのものに着目した数多くの研究がおこなわれてきたが，それら直下に存在する堆積物についての研究例は多くない．そのため，本研究では，Mnノジュールの産出した地点とそれ以外の地点の赤色粘土中のFe, Mnなどの元素に着目し，その特徴を明らかにすることを目的とした．具体的には，北西太平洋の東経155度線上の北緯10-50度までの10度ごとの南北トランセクトで5000m以深から採取された海底表層の赤色粘土の，マンガン団塊が産出した地点（OP-7；北緯20度）とそれ以外の地点の元素比較などをおこなった．学術研究船「白鳳丸」KH-22-7次航海，KH-23－2次航海で行われたマルチプルコアラーによって採取されたOP-５〜22の計16地点の赤色粘土を用いて，X線CT，有機物，XRFとXRFコアスキャナー（ITRAX）による元素分析などの解析をおこなった．また，船上で測定された海底直上海水（−15m）の溶存酸素量との比較もおこなった．その結果，Mnノジュールの産出のあった地点（OP-7）を含む低緯度地域で有機物含有量が低く，直上海水の溶存酸素量は高い値（176.9μmol/kg）を示した．これは，Kawabe and Fujio (2010）によって示された南極周極流由来の下部周極深層水 (LCDW；Lower Circumpolar Deep Water) の経路上付近であると考えられる．各地点の表層試料（0〜1㎝）を用いた元素分析の結果，Mnノジュールの産出のあったOP-7では，Fe/Al比が 0.49〜0.51と高く［地殻平均値，0.39（Wedepohl,1995）］，また，Fe₂O₃， MnO， Al₂O₃，TiO₂， P₂O₅もそれぞれ高い値を示した．これらの元素は，緯度が増加するにつれ減少する傾向を示した．