海底熱水地域に広がる金属資源の「二階建て」地下分布の可視化に成功 ―日本発の海底資源開発に欠かせない、高効率・非破壊の海底探査技術の確立―

　昨今の世界的な経済成長に伴って、金属資源の減耗・枯渇が懸念される中、海域の金属資源に注目が集まっています。特に、海底火山の近くで形成される「海底熱水鉱床」は鉱石の品位が高く、次世代の金属資源として期待されています。しかし、海底熱水鉱床は深海の海底下に分布するため、鉱床の地下での分布・形状は詳しくは解明されておらず、海底熱水鉱床の形成メカニズムも不透明でした。
　そこで、京都大学大学院工学研究科 小池克明 教授・兵庫県立大学大学院生命理学研究科 後藤忠徳 教授・海洋研究開発機構海洋機能利用部門 笠谷貴史 グループリーダー・九州大学大学院工学研究院 辻健 教授らの共同研究グループは、海中に微弱な電流を流して非破壊で地下断面図を作成する「海底電気探査」に注目し、探査装置を独自に開発して、実際に沖縄沖海底熱水地域の海底探査を行いました。その結果、1) 「電気をよく通す岩の層」が熱水噴出孔周辺の海底面に分布すること、2) さらに「電気を非常によく通す別の岩の層」が海底下40m付近にも存在することが明らかになりました。本海域で採取した岩石試料の分析結果から、これらの岩層は金属資源を多く含んでおり、海底熱水鉱床だと考えられます。「海底熱水鉱床の二階建て構造」が詳細に可視化されたのは、世界初の快挙です。研究チームは、この断面図に基づいて、海底下深部での金属資源濃集に関する新たなメカニズムを提案しました。これは将来的な熱水金属鉱床での資源開発において重要な知見です。また本探査技術は、海底の資源賦存量の推定を高効率で可能とするため、日本発の海底資源開発に役立つものです。
　本研究成果は、2019年9月16日に国際学術誌「Geophysical Research Letters」のオンライン版に掲載されました。

図：本研究で提案された「二階建て」の熱水鉱床の形成メカニズム