地球圏システム科永嶌真理子先生｜山口大学理学部サイト

2013-06-02

地球圏システム科永嶌真理子先生

レアアースを含む「ランタンバナジウム褐帘石」の発见。発见された新鉱物はどのようなものだったのでしょう。いろいろな鉱物の结晶も见せていただきました。
物语に出てくる水晶の洞窟がどういう风に出来たのかがイメージ出来ました。

永嶌真理子　Mariko NAGASHIMA
山口大学大学院创成科学研究科　准教授
学域：自然科学基盘系学域(地球科学分野)
学科：地球圏システム科学科

インタビュアー（以下、イ）：今回のインタビューは地球圏システム科学科の永嶌真理子先生です。よろしくお愿いします。

永嶌真理子先生（以下、永）：よろしくお願いします。

ランタンバナジウム褐帘石

レアアースのランタンを含む褐簾石(かつれんせき)の新種「ランタンバナジウム褐帘石」を三重県伊勢市矢持町の山中から発見し，国際鉱物学連合の新鉱物?命名?分類委員会により新鉱物として2013 年3 月1 日に承認されました。

イ：（↑） プレスリリース拝见しました。大発见おめでとうございます。

イ：レアアースのランタンを含む「ランタンバナジウム褐帘石」。これは一体どのような経緯で見つかったのでしょうか。

永：鉱物研究家の稲叶幸郎さんが，伊势市の旧マンガン鉱山で鉱石中に珍しい鉱物が入っているのを発见して、调査依頼したのが学术的なきっかけです。
调査?分析の结果，同地域から2种类の珍しい鉱物が発见されました。
一つは既にレアメタルのモリブデンとマンガンの酸化物である新鉱物で、「伊势鉱」として既に认められています。
もう一つが褐帘石という鉱物に似ていたことから，緑帘石族という褐帘石が所属するグループの鉱物を研究している私に共同研究の持ちかけがあり、プロジェクトリーダーとして参加することになったのです。

褐帘石の结晶构造（↑）

(VESTAソフトウェアで作成．Momma & Izumi 2011)

この図は构造が３Ｄで表わされていて、
角度を変えて立体的に构造を见ることができます。

永：岩石全体にレアアースが入っているわけではありません。岩石は多様な鉱物の集まりです。今回の岩石では褐帘石にレアアースが浓集していることが分かったのです。
「褐帘石」自体は，日本や世界から発见される鉱物ですが、レアアースを取り込みやすい结晶构造をしています。
今回の新鉱物はランタンとバナジウムが多く含まれている点が新しいです。
ランタンとバナジウムが一绪に存在する鉱物は稀なのですよ。更に、ランタンだけではなく、セリウムやプラセオジム、ネオジムなどのレアアースも含まれていました。
鉱物の結晶構造には元素が規則的に分布していてどこに何の元素が一番多いかが重要です。それぞれの場所で最も多く入っている元素の種類で名前が変わります。今回は褐簾石の中でも、バナジウムとランタンが多いということで「ランタンバナジウム褐帘石」という名前になったのです。

（←）ランタンバナジウム褐帘石を含む岩石（山大サンプル）

永：これです。全体にマンガンや鉄が多く含まれた黒色の岩石ですが割れ目に白や黄色の脉がありますね。この脉内にこの新鉱物が発见されました。

脈の中にピッピッピと黒く見えるのが今回の特徴です。実際相当小さなものです。矢印が付いている先の所を見てください。この黒い今回の鉱物が「ランタンバナジウム褐帘石」。黒い柱状結晶です。

イ：黒い???　？？？　えっと???、どれですか？　あ、この细い伤のような???？

永：それです！

イ：発见された稲叶さんはこれを见て新种の可能性に思い至ったわけですか!?

永：そう！発见した方が凄いんです！

地元で调査を続けてこられた中、今回この鉱物を目にされ、「おや」と思われたんですね。见つけたものはこれよりはもう少し大きいものだったのでしょうが、非常に鑑定眼の优れた方だと思います。

今回、この新しい発见に関わることができて、ラッキーでした。

この鉱物グループを研究してよかった?って思いましたよ。
新鉱物の発见は见つけようと思って出来ることではありません。

运に左右される部分が大きいと思います。勿论、それと鑑定眼。

レアアースは国内にも

永：分析技术の向上と研究が进んだ结果、様々なことが分かってきています。レアアースの浓度が高いところは国内にもあるのですよ。
今は採算の関係で闭山していますが、かつて国内にマンガン鉱山がたくさんありました。
今、そのマンガン鉱床の石の再调査が进んでいます。
これは产业技术総合研究所による発表ですが、かつてはマンガンだけを採っていた鉱床に、実はレアアースが多く含まれていると分かってきたのです。今回もそれと似たケースですね。元マンガン鉱山だった所ですから。
海底の海底热水活动で出来たマンガン鉱床にレアアースが吸着?浓缩したんですね。
マンガン鉱のあるところにレアアースが眠っている可能性が有望ということです。

永：近年、南鳥島近くの海底でレアアースを含む泥が発見されましたね。ああいったものが、数億年後プレートで運ばれて陸地に上がってきたらレアアースが今回のこのランタンバナジウム褐帘石ような鉱物に濃集するのかもしれません。

イ：レアアースは高度な产业技术を支える重要な元素で、ハイテク製品に多く使われているということですよね。
海底の物は採掘するのが大変そうですが、今回のことで、レアアースが国内地上で採掘できるようになるということになるのでしょうか。

永：いえいえ、そういうことには???　（笑）
ご覧になったでしょう？とっても小さなものなのです。サイズを见れば产业的に利用するのは难しいことが分かっていただけるでしょう。
発见量はわずかで、现状では资源としての利用は期待できないです。

今回は叁重の一般の方に知っていただきたいと思い発表しました。
レアアースってハイテク产业に使うとか海底で见つかったとかで注目されています。それだけを耳にするとなんだか远い存在に感じるものですが、実は皆さんが住んでる近くの山の中にも宝物のようにこそっと隠れていることがあるということです。
地元の自然に目を向ければ面白い発见があるかもしませんよ。

今后

永：日本のマンガン鉱床にレアアースがあるということが近年明らかになり、そして今回はこういった鉱物にレアアースが浓集していることが分かりました。

これは一つの大きな成果です。
日本のマンガン鉱山の规模はあまり大きくなくて产业的利用は难しいかもしれません。けれど例えばアフリカなどの规模な大きなマンガン鉱山で、こういった研究成果が生かせるかもしれないでしょう？

基础データの蓄积が大事なのです。地球という単位で考える地球科学の面白さですよ。

イ：この鉱物の研究は続行されるのですか？

永：この黄色い鉱物の中に入っているものと白い鉱物の中に入っているものは化学分析の结果化学组成が少し违うことが分かっていますので、この点についてはもう少し研究を継続していこうと思っています。

イ：また、新たな発见があるかもしれませんね。

永：この标本は后々地球科学の标本室に纳めて、皆さんにも见ていただけるようにしますね。

研究の世界

永：研究の世界って面白いです。
同じような研究をしている方の论文はやはりお互い良く読みますからね、本人に面识はなくとも、お互いよく知っています。そういった研究者の方に学会や国际会议で出会うと、初対面なのだけどもすでにお互いよく知っているということになります。

（←）Armbruster教授研究室の仲間たちと( スイス?ベルン大学)

だから、いきなり研究の话が始まるんですよ。
人种も国籍も関係ないです。世界中の研究者と共通の话题でコミュニケーション！
议论したりサンプルを交换したり。研究がワールドワイドに人と人をつなぎます。科学の世界ってそういうところも面白いです。

永：研究を初めた顷は大先生方の论文を読み渔りますが、その论文を书かれた大先生を国际会议で実际にお见かけして「うわーっ！」と嬉しくなってました。爱読书の着者に会うようなものですね。勿论、研究は面白いですが、そういったことろも楽しいですよ。

おまけ（珍しいものを沢山见せていただきました）

イ：綺丽。パワーストーン屋さんみたいですね。これも鉱物でできているのですか？金块みたいですね。

永：これは黄鉄鉱です（↑）。加工されたものではありませんよ。自然の形です。

イ：自然にこの形に？惊きです。

永：结晶に含まれるわずかな元素の违いでバリエーションがあるものもありますが鉱物には自分の形である「自形」というものがあります。水晶(石英)は先の尖った六角柱のものをよく见かけますよね、あれも自形です。あと、実はダイヤモンドの自形は八面体なんです。

永：これは方解石（↑）。よく见ると筋が入っています。ここが割れやすいので、この筋目で砕いていくと四角くなります。方解石はこれが自形ですね。

イ：なるほど、それで方（四角）に解する石という名がついているんですね。

永：言われてみれば，そのような意図で名前がついているのかもしれませんね。目からウロコです(笑)
方解石って炭酸カルシウムです。理科の実験で塩酸につけて二酸化炭素を発生させる実験をしたことがあるでしょう？

イ：あります。あります。あれですか。でも、溶かすのは勿体ないですね。とっても綺丽です。


＜ガーネットの原石＞赤だけではないそうです。緑（クロムを多く含む）もあります。	＜水晶の詰まったビン＞氷砂糖みたいです。

永：これは沸石（↓）。山口県长门の海岸で拾ったものです。

イ：面白い石ですね。こういうのが落ちてるのですか？

永：そうですよ。黒いところは溶岩が固まってできた玄武岩で、これを割ってみると中がこんな风になっているんです。この白いところが沸石です。

イ：石の中の空洞に綺丽なキラキラの结晶がありますね。どうしてこんな风に出来ているのか???不思议です。

永：晶洞って言うのですよ。
溶岩中の二酸化炭素などで出来た空洞に、いろいろな元素の溶けた热水が入って、その闭锁された空洞の中に鉱物の结晶を作るのです。
高温の饱和塩水（これ以上塩が溶けない浓い塩水）をゆっくり冷やすと结晶ができるでしょう？溶けきれなくなった分の塩が固体に戻って结晶を作るんですね。
あれと同じですよ。热水に溶けた元素が闭じた空间で徐々に冷やされ、结晶を作るのです。

イ：なるほど　塩の结晶の作り方と一绪ですか。

永：一绪ですよ。塩も鉱物ですからね

イ：え？塩って鉱物なんですか？

永：そうですよ。勿论。「ハライト」という立派な鉱物です。

イ：そうなんですか（惊）???そういう风に考えた事がなかったです。