第1編:海底熱水鉱床の実態とその探査・評価・回収技術

第1章　海底熱水鉱床
1　海底における塊状硫化物の特徴　
1.1　はじめに
1.2　世界の海底熱水活動域の分布
1.3　海底熱水活動の時代変遷
1.4　熱源と塊状硫化物の分布
1.4.1　東太平洋の中央海嶺
1.4.2　大西洋中央海嶺
1.4.3　島弧-背弧系
1.5　熱水溶液の特徴
1.6　プルームの存在
1.7　島弧-背弧リフトにおける熱水活動域の出現数
1.8　現世海底熱水活動域のチムニーとマウンド形成機構
1.9　塊状硫化物の化学組成
1.10　塊状硫化物の潜在鉱物資源量
1.11　結び

2　海底熱水活動域の生物群集　
2.1　はじめに
2.2　化学合成生物群集
2.3　主要な動物群
2.4　幼生生態
2.5　集団構造
2.6　生物群集の遷移

3　海底熱水活動域の微生物群集　
3.1　はじめに
3.2　生物のエネルギー源と炭素源
3.3　熱水孔下地下生物圏
3.4　チムニー、硫化物マウンド
3.5　熱水-海水混合域と熱水プルーム
3.6　鉱床開発と微生物生態系の保全

第2章　海底熱水鉱床の探査法　　　

1　海底熱水活動域(海底熱水鉱床)の地質・鉱物学的探査手法　
1.1　はじめに
1.2　地質・鉱物学的探査手法の意義
1.3　現世海底熱水活動域における粒子状物質の特徴
1.3.1　マウンド表層の構成要素
1.4　粒子状物質のスモーカー
1.4.1　明神礁カルデラ
1.4.2　明神海丘カルデラ
1.5　調査海域の選定と海底堆積物試料の採取
1.5.1　地質試料採取のための地形・地質構造の特徴による海域選定
1.5.2　海底堆積物の採取方法
1.5.3　採取試料の重鉱物分析
1.6　海底堆積物から分離・濃集した熱水起源重鉱物
1.6.1　柱状地質試料の地質・鉱物学的意義
1.7　結び

2　化学センサによる探査　
2.1　海底熱水鉱床に関する海水の化学
2.2　熱水の活動段階に応じた探査
2.3　熱水プルーム探査のプラットフォーム
2.4　プラットフォームに搭載する化学センサについて
2.5　採水器について

3　音波によるプルームの検出　
3.1　はじめに
3.2　海水中のプルームを音響的に観測した最近の事例
3.3　音波によるプルーム観測/検知の最近の展開

4　水銀同位体による探査　
4.1　水銀同位体の概要
4.2　水銀同位体を用いた鉱床探査の原理
4.3　黒鉱鉱床での水銀同位体探査技術の検証

第3章　海底熱水鉱床の潜在資源量評価手法

1　移動体搭載型重力計システムの開発と実証試験観測
1.1　海底熱水鉱床探査のための移動体搭載型重力計システム
1.2　海中重力計システム
1.3　重力鉛直偏差計システム
1.4　実証試験観測

2　海底熱水鉱床の内部構造をイメージングする―新しい音波探査システムの開発―
2.1　はじめに
2.2　海底接地型音波探査システムの開発
2.3　接地型高周波発震器
2.3.1　接地型発震器の技術開発
2.3.2　油圧式と動電式の併用について
2.4　実海域テスト
2.5　取得データの処理と解釈

3　電磁気　
3.1　はじめに
3.2　電磁探査法の原理
3.3　IP効果
3.4　海底熱水鉱床の電気的性質
3.5　海底での電磁探査の問題点
3.6　海底電磁探査技術の現状
3.6.1　OFG社のシステム
3.6.2　早稲田大学のシステム
3.6.3　京都大学のシステム
3.7　早稲田大学のIP測定システム
3.8　今後の海底電磁探査技術

第4章　海底熱水鉱床の回収技術

1　採掘・揚鉱と脱水・排水　
1.1　はじめに
1.2　技術開発の現状
1.2.1　採掘・集鉱システム
1.2.2　揚鉱システム
1.2.3　脱水・排水システム
1.3　実操業で予想される課題

2　選鉱・製錬　　
2.1　はじめに
2.2　試料の概要
2.2.1　鉱物組成
2.2.2　鉱物粒子サイズと単体分離性
2.3　選鉱試験
2.3.1　試料
2.3.2　試薬
2.3.3　実験方法
2.3.4　結果および考察
2.3.5　処理フロー
2.4　製錬に関する基礎試験
2.4.1　実験方法
2.4.2　実験結果および考察
2.5　まとめ


第2編:マンガン酸化物の実態とその探査・評価・回収技術

第5章　マンガン団塊とマンガンクラストの実態　
1　はじめに
2　開発の動機と経緯
3　分布・産状
4　組成と起源
5　鉱床としての評価
6　わが国周辺海域の鉱床
7　開発を巡る法的整備
8　科学研究の必要性

第6章　環境影響調査　
1　はじめに
2　環境調査の歴史
2.1　基礎環境調査
2.2　影響要因の絞り込み
2.3　影響実証実験
3　マンガン団塊の分布する海域の環境
3.1　実験海域の概略
3.2　実験の要約
4　制度について
5　おわりに

第3編:海底鉱物資源探査のプラットフォームとその利用―海中ロボット―

まえがき

第7章　海中ロボットの開発　
1　海中ロボットに求められる基本的な機能
1.1　耐圧・均圧・浮力
1.2　位置の認識
2　海中ロボットの特徴
2.1　有人潜水艇
2.2　ROV
2.3　AUV
3　AUVと人工知能
4　AUVの開発状況
5　AUVの利用状況

第8章　海中ロボット搭載の3次元合成開口インターフェロメトリソーナー　
1　はじめに
2　音響精密測位システムの開発
2.1　ミラートランスポンダ方式LBL測位システム
2.2　DVL/光ジャイロ測位システム
2.3　ミラートランスポンダ式SSBL測位システム
3　3次元合成開口インターフェロメトリーソーナーの開発
4　重複する2次元アレイエコー信号による高精度位置補正
5　海底鉱物資源探査解析ソフトウェアの開発

第9章　海中ロボットによる海底の3次元画像マッピング　
1　はじめに
2　背景
3　AUV Tri-Dog 1
4　AUV Tri-TON


第4編:海底鉱物資源の産業利用に向けての課題と展望

第10章　海洋鉱物資源の開発と海洋環境保全　　
1　はじめに
2　海洋環境の保全にかかわる国際的枠組み
2.1　ロンドン条約
2.2　国際海底機構
2.3　生物多様性条約(CBD)
3　海洋保護区(MPA)
3.1　海洋保護区と生態・生物学的重要海域
3.2　ネットワークに関する考え方
4　深海鉱物資源の開発にあたって
4.1　マンガン団塊の事例
4.2　MPAはだれが設定するのか
4.3　熱水鉱床やコバルトリッチクラストの開発について
5　おわりに

第11章　海底鉱物資源の産業利用に向けて　
1　はじめに
2　海底熱水鉱床開発の必要性
3　開発の現状
4　当面の課題とその対応策

第12章　陸上資源と深海底鉱物資源　
1　はじめに
2　銅を中心とした資源の発見推移
3　資源の探鉱から生産にいたるコスト
3.1　探鉱コスト
3.2　鉱山開発コスト
3.3　銅の生産コスト
4　資源制約下における今後の動向

第13章　海底鉱物資源ビジネスの動き　
1　海外企業の動向
2　海底熱水鉱床の商業開発計画
3　マンガン団塊を巡る最近の動向
4　ノーチラス社の特徴
5　ノーチラスの最近の動向
6　おわりに

第14章　海底鉱物資源政策の現状と改正鉱業法　　
1　はじめに
2　海底熱水鉱床に関する取組み
2.1　総論
2.2　資源量調査
2.3　採鉱・揚鉱等の資源生産技術
2.4　製錬技術
2.5　環境影響評価および環境保全
3　コバルトリッチクラストおよびマンガン団塊に関する取組み
4　海のレアアース泥に関する取組み
5　改正鉱業法と今後の海底鉱物資源開発について
6　おわりに

第15章　海底鉱物資源開発に関する国際法　
1　国際法における海底の区分　
2　大陸棚における鉱物資源開発に関する国際法
2.1　大陸棚に対する主権的権利
2.2　大陸棚境界画定
2.3　境界未画定の大陸棚における一方的鉱物資源開発
2.4　大陸棚をめぐる中国、韓国との関係
2.5　大陸棚における海洋科学調査
2.6　大陸棚における鉱物資源開発と鉱業法
3　延伸大陸棚における鉱物資源開発に関する国際法
3.1　大陸棚限界委員会における日本の延伸大陸棚に関する勧告
3.2　延伸大陸棚における鉱物資源開発の果実の拠出
4　深海底における鉱物資源開発に関する国際法
4.1　「人類の共同の財産」としての深海底
4.2　深海底における鉱物資源開発の果実の拠出
4.3　深海底における海洋科学調査

第16章　国連海洋法条約の「大陸棚」　
1　大陸棚とは
2　国連海洋法条約の大陸棚
3　我が国の申請
4　CLCSの勧告
5　大陸棚と資源
6　大陸棚延伸に関する諸外国の動向
7　今後の課題…資源大国への道

第17章　海底鉱物資源開発の戦略　
1　はじめに
2　日本の海底鉱物資源と現状
3　潜在鉱物資源量の把握
4　海域における探査・評価の手法
5　古い海山域における海底熱水活動の可能性
6　海底熱水活動域の環境モニタリング
7　海底熱水鉱床開発に向けた協同体制
8　結び