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地球の核からの貴金属、思ったよりも近い
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同位体が示す地球の核・マントル境界からの物質移動
地球には多くの金属が存在しますが、金やルテニウムなどの親鉄元素の大部分は、初期地球の分化時に核へ移りました。そのため、地殻とマントルに残る一部元素の割合はごく小さいと考えられています。
これは地球が絶対的に「金属に乏しい」という意味でも、重い元素がすべて核へ沈んだという意味でもありません。元素の分配は、核形成時の圧力、温度、酸素・硫黄の量、各元素の化学的性質によって異なります。
地球の金の99.999%以上が核にある可能性を示す地球化学モデルがありますが、これは直接測定値ではなく推定です。核は約2,900kmのマントルの下にあり、現在の技術で採掘できる岩体ではありません。
ゲッティンゲン、ブリストル、エディンバラ、コルゲート各大学の研究者は、ルテニウムとタングステンの同位体を高精度で測定しました。ハワイの試料で見つかったシグナルを、核・マントル境界に関係する物質がマグマ源へわずかに寄与した証拠と解釈しています。
「最初の結果が出たとき、比喩的な意味で『金脈を当てた』と気づきました。データは、親鉄元素を含む核に関連した物質が、その上のマントルに寄与していることを示しました。」
ニルス・メスリング博士 — ゲッティンゲン大学研究者
研究はNature1に「Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage」として掲載されました。題名が示すのは同位体からの推論であり、経済的に利用できる貴金属の流出を測定したものではありません。
核とマントルはどのように形成されたか
太陽系初期には塵や岩石が集まって微惑星、原始惑星へ成長し、衝突、放射性加熱、重力によって水星、金星、地球、火星の岩石惑星が形成されました。
集積期の初期地球は高温で、広い範囲が部分的または全面的に溶融していました。鉄、ニッケル、親鉄元素は内側へ分離して核を形成し、ケイ酸塩はマントルに残りました。この過程でも地球には新たな物質が供給され続けました。
出典: SG Online
マントル中の一部元素の同位体組成は、分化の時期、後から加わった物質、放射性崩壊、その後の混合によって、予想される核の値とはわずかに異なります。研究はこの差を利用して、考えられる起源を識別しました。
深部の物質を地表まで追跡する方法
ルテニウム：高感度の同位体指標
ルテニウムの大部分は核にある親鉄元素です。ただし推論はルテニウム100の有無だけではなく、マントル、隕石、核モデルの基準と比べた同位体比のごく小さな差に基づきます。
ゲッティンゲン大学で開発された高精度測定法により、従来の多くの測定では捉えにくかった微小な同位体差を検出できました。
研究は古い試料や地球形成モデルとも比較しました。ただし、37億年前のグリーンランド岩石が核とマントルの「最終分離」以前のものだという説明は単純化しすぎです。核形成の主要段階はそれよりはるかに古く、混合と内部進化はその後も続きました。
出典: Nature
研究対象となった一部の海洋島玄武岩、特にハワイの試料は、深部物質の寄与と整合する同位体シグナルを示しました。すべての火山島やすべてのマントルプルーム由来マグマに核の指標があるという結論ではありません。
レユニオンとガラパゴスの試料では同じ偏差が検出されませんでした。これはマントル源、混合の程度、測定感度の違いを反映する可能性があり、深部のつながりが完全にないことを断定するものではありません。
「核・マントル境界付近で生じた、数百クアドリリオン・トンに及ぶ超高温のマントル物質が上昇し、ハワイのような海洋島の形成に寄与することも推定できます。」
タングステン同位体が示すもの
タングステン（ウォルフラム、元素記号W）は親鉄元素で、地球全体の在庫の大部分は核にありますが、マントルと地殻にも測定可能な量が残っています。
研究者はμ182W、すなわち地球標準からの182W/184W比の100万分率偏差を測定しました。ルテニウム同位体と組み合わせることで、ハワイの岩石を作ったマグマに深部起源の成分が混ざったかを検証できます。
182Wは初期地球における182Hfの崩壊と核・マントル分離の履歴に左右されます。その解釈には時間的・化学的モデルが必要で、同位体比だけで単一の起源を証明することはできません。
核・マントル境界で提案された仕組み
研究者は、ルテニウムとタングステンのシグナルが対になっていることを、地球の冷却に伴って酸化状態と化学組成が変化した外核上部の領域で説明しました。
核がゆっくり冷えると、金属を含む酸化物相の結晶化によってタングステンなどが分別され得ます。結果は圧力、温度、組成のモデルに依存し、採掘可能な鉱床の形成を意味しません。
「現在観察している過程が過去にも働いていたかは、まだ証明する必要があります。今回の成果は、地球内部の力学的進化を見る新たな視点を開きます。」
地質学上の意義と採鉱上の限界
この研究は地球の分化と深部マントルプルームの理解に役立ちますが、核の金やタングステンが採掘可能になったことを示しません。微量の深部成分でも、膨大な岩石の中に同位体シグナルを残し得るためです。
金とタングステンは経済的に重要ですが、純粋なタングステン金属自体を「超硬」と表現するのは正確ではありません。切削工具で高い硬度を示すのは主に炭化タングステンです。用途には工具、電子機器、航空宇宙、防衛、耐熱合金などがあります。
ある地域の岩石に含まれるルテニウムを測るだけで、採掘可能な金やタングステンを予測することはできません。同位体シグナルが検出できても、金属濃度が経済品位を大幅に下回る場合があります。この研究は探鉱成功率が「劇的に上がる」とは示していません。
まとめ：地球内部から学べること
同位体は直接見えない微小な差を明らかにし、地球の形成と進化を検証する手段になります。この研究の中心的価値は、核・マントル境界、マントルプルーム、深部の化学的貯蔵庫を理解する科学的意義にあります。
結果を火星や金星のモデルと比較することはできますが、各惑星の内部構造、熱史、プレート活動、マントルの状態は異なります。同じ仕組みが同じ速度で働くとは仮定できません。
この研究を火星植民や容易に利用できる鉱物資源へ結び付けるのは遠い推測です。火星の巨大火山は核からの漏出を証明せず、この研究は採掘可能な火星鉱床のデータを提供していません。
タングステン投資：Almonty Industries
Almonty Industries
タングステンは切削工具、合金、電子機器、防衛分野で重要です。部分的に親鉄的な性質を持ちますが、採掘対象となる鉱石は地殻にあるため、「地球核元素」への直接投資と表現するのは適切ではありません。
タングステンの投資論点は、2024年10月の「タングステン：先端技術を支える知られざる金属」で詳しく取り上げています。
Almonty Industries (ALM )はタングステン生産会社で、ポルトガルの歴史あるパナスケイラ鉱山を保有します。現在の生産量と残存寿命は、最新の技術・財務報告で確認する必要があります。
同社はポルトガルの資産に取り組み、スペインにも未開発プロジェクトを保有します。資源開発は許認可、資金調達、技術調査、経済性に左右されます。
出典: Almonty
主力プロジェクトは韓国のサンドン鉱山です。大規模な鉱物資源を持ちますが、予測・概測・精測資源量は鉱石埋蔵量とは区別され、資源規模だけで採掘率や収益性は保証されません。
出典: Almonty
Almontyは中国国外にある限られたタングステン生産会社の一つで、民生・防衛産業の供給源多様化に寄与し得ます。ただし西側唯一の供給者ではなく、戦略的重要性が操業、価格、実行リスクをなくすわけではありません。
サンドンは韓国の大規模な産業基盤や、工具、電子機器、自動車、防衛分野のアジア顧客に近い立地です。物流と引取契約は需要の見通しを高め得ますが、利益率を保証しません。
同社は2026年9月、サンドン処理施設が最終操業認証を取得し、第1期が商業操業に入ったと発表し、その後、1993年以来初となるタングステン生産を発表しました。同社はフル稼働時に中国国外生産の80%以上を占め得ると予測していますが、これは増産と計画能力の達成を前提とする会社見通しです。
サンドン第1期は、従来の2025年目標から遅れて2026年9月に商業操業へ移り、最初のタングステンを生産しました。安定生産と目標処理量への到達は段階的で、立ち上げ、回収率、鉱石品位のリスクが残ります。
Almontyは2026年7月、Plansee傘下のGlobal Tungsten & Powdersとの引取契約を21年間に延長しました。会社開示では第1期生産の90%以上、合計441万MTU、増産後は年最低21万MTUを対象とします。販売の見通しを高める一方、主要顧客への集中も生じます。
旧契約の価格下限はAPT指標価格235ドル/MTUに連動し、タングステン精鉱の支払基準では約183ドル/MTUに相当し、上昇余地に固定上限はありません。下落時の一定の保護にはなりますが、高利益を保証しません。実績コスト、回収率、処理量、設備投資、更新契約条件が収益を左右します。
投資判断は、過去の輸出規制発表後の短期的な株価上昇ではなく、最新の操業・財務情報に基づく必要があります。サンドンの増産、顧客集中、タングステン価格、資金調達、技術、規制、地政学が主なリスクであり、戦略的重要性は株主利益を保証しません。
参照文献：
1. Messling, N., Willbold, M., Kallas, L. et al. Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09003-0
