沖縄海域の海底熱水鉱床の力学特性と掘削体積比エネルギー

摘要

海底熱水鉱床を開発するためには，資源量評価，環境影響評価，採鉱技術，選鉱·製錬技術などを検討する必要がある．本研究では，採鉱技術を確立するため，これまでに知見がほとんど得られていない，海底熱水鉱床の力学特性と地質構造に関する調査を行った．掘削機械を開発するためには，海底熱水鉱床の強度や硬度，摩耗能（掘削ビットを摩耗させる程度）を知る必要があるため，まず，これらに関する室内試験を行った．次に，掘削した鉱石を破砕するための機器や，海上まで揚鉱するための機器の開発のため，破砕した海底熱水鉱床の粒度分布を調べた．これらの結果は，黒鉱鉱山の鉱石や他の岩石の結果と比較しながら論じた．なお海底熱水鉱床は，火山性塊状硫化物鉱床である黒鉱鉱床と地質成因的に類似しているが，黒鉱鉱床と違って地中深部での高圧を受けておらず，鉱物粒子が黒鉱鉱床よりも細粒であるとの報告がある．これまでに沖縄海域の海底でボーリング調査が行われてきたが，コアの採取率が低く，地質構造が明らかではなかった．そこで，ボーリング掘削中に取得したデータを解析して，地質構造と関連があると思われる掘削体積比エネルギーを求め，その分布について検討した．これらの結果をもとにして，海底熱水鉱床の採鉱における留意点と今後の課題について述べる．