海洋研究開発機構 JAMSTEC

まずレアアースとは、イットリウム、ランタノイド、ジスプロシウム、ネオジウムなどと呼ばれる金属元素(きんぞくげんそ)のことです(図1)。テレビ、携帯電話(けいたいでんわ)、自動車やLEDなどハイテク製品(せいひん)をつくるためには欠かせません。でも、陸上では高品位のレアアース資源がとれる場所が限(かぎ)られているため、大変貴重です。

図1:レアアース

そのレアアースをふくんだ深海底の泥を「レアアース泥」と呼びます。見た目はふつうの泥と変わらずこげ茶色です。陸上のレアアースに比(くら)べて濃度が高く質も良いことが特徴です。また、陸上のレアアースの主な鉱山(こうざん)にはウランやトリウムなどの放射性物質(ほうしゃせいぶっしつ)もふくまれていますが、海底のレアアース泥にはわずかしかふくまれていないので安全です。

日本周辺でレアアース泥があるのは、日本列島の南東に位置する南鳥島近くです。なぜここに? 理由は、南鳥島をのせた「プレート」という岩板が移動しているためです。実は南鳥島は、最初から現在の位置にあったのではなく、1億2千年前にタヒチの近くで誕生し、プレートの移動によりゆっくり現在の位置へやってきました(図2)。その移動中に、レアアース密集域であるタヒチやハワイ近くを通り、またレアアースが大量にできた白亜紀(はくあき)という時代を経験(けいけん)しているのです。

分析の結果、PC05の海底下3mに、6,600ppmという超高濃度(ちょうこうのうど)レアアース泥があったのです(図5)! 天然では最高濃度! 特に、重レアアースと呼ばれるジスプロシウムなどの重いレアアース類(るい)の濃度は、陸上で高品位とされている鉱床(こうしょう)の20倍でした。レアアース泥としても、タヒチ近く(1,000〜1,500ppm)の4〜6倍、ハワイ近く(600ppm)の約10倍です。PC04でも、5,000ppmと超高濃度!

図5:海底下のレアアース濃度

レアアース泥があった深さは海底から10m以内でした。これは予想をくつがえす発見です。南鳥島がレアアース密集域を通ってから3000万年以上たつので、レアアース泥の上にはふつうの泥が10m以上積もったと予想されていたのですが、実際は10m以下だったのです(図6)。海底を10mも掘(ほ)らなくてもレアアース泥が出てくるということです。レアアース泥の層の上方、2m以内に、高濃度の層がありました。

図6:海底下10m以内にレアアース泥

今回の調査でレアアース泥の理解が深まりました。とはいえ、すぐに鉱物資源として利用できるわけではありません。引き続き、どの深さにどのように広がっているか調査を行います。また、他の場所でとった泥も分析し、レアアースができるメカニズムなどについても調べます。

一方、泥の分析結果とサブボトムプロファイラー(SBP)による海底下構造の調査結果はよく一致(いっち)していたので、SBPを使えば、船上からレアアース泥の場所を予測できるといえます(図7)。

図7:SBP観測で、船上からレアアース泥を調査!

海に囲まれた日本。将来は「資源大国(しげんたいこく)」として生まれ変わるかもしれません!?