福島県石川町風化殻のイオン吸着型鉱床にみられるREE濃集について: Reactive transport modelを用いた考察

抄録

レアアース(REE)のイオン吸着型鉱床(IAD)は、REEの抽出が容易であり、供給量の少ないHREEに富み、放射性元素の関与が少ない等の特長を持つREE資源である。IADは花崗岩の風化により風化層上層部でREEが溶出し、下層部で粘土鉱物に吸着することで濃集が生じるが、その鉛直プロファイルにみられる濃集パターンの形成過程の定量的な議論は行われていない。本研究ではREEの鉛直方向の移行を一次元のReactive transport modelを用いて再現することでIADのREE濃集部形成の要素を考察した。シミュレーションには福島県石川町の風化花崗岩をハンドオーガ法で採取したコア試料を用いた。同試料について鉱物のXRD分析、ICP-MSによる酸分解試料のREE濃度測定、XRFビード法による主要元素測定、EXAFSによるY化学種分析を行い、IADとしてのREE濃集が生じていることを確認した。この試料に対して⁸⁸Y のK_dを間隙水を用いて求め、そのK_d値を基にシミュレーションを行った。得られた結果について表層の削剥速度と比較し考察した。