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第９回　地下資源

配付プリント等

• 地下資源はエネルギー資源と鉱物資源に分けられる。エネルギー資源の大部分は化石燃料と総称される石油・石炭・天然ガスからなるが、鉱物資源は鉄やアルミニウムなどのように単元素の金属にまで分離して利用する金属鉱物資源と、セメント原料の石灰のように単元素にまで分離しない非金属鉱物資源とからなる。授業では、エネルギー資源の代表である石油に注目して、その現状と問題を説明する。
• 配付プリント2枚。出席票。
  【1枚目】
  �@、�B…『地球システム科学入門』
  �A、�D、�E、�F…『私たちのエネルギー−現在と未来−』
  �C…『エネルギー'98』
  �G、�H…『石油の謎をさぐる−六億年間の自然の恵み−』
  【2枚目】
  �I、�J、�K、�L、�N、�O、�P、�Q…『私たちのエネルギー−現在と未来−』
  �M…『石油はいつなくなるのか−検証・エネルギー問題のすべて』
  【3枚目】（ピーク資源生産…ピークオイルなど）
  図1、図3、図8、図13、図15…『ピークオイルの資源論的概念とその対応策について』（18,19,23,25,27p）
  Fig.4、Fig.5、Fig.6、Fig.7…『Physical geonomics: Combining the exergy and Hubbert peak analysis for predicting mineral resources depletion』（1080,1081,1082）
  Figure 3…『Peak phosphorus: Quoted reserves vs. production history』（HP）
  （Uranium）…『Uranium resources and nuclear energy』（5/48）
  【4枚目】（再生可能エネルギー）
  第121-1-1、第121-1-2、第121-2-1、第121-2-2、第213-2-11、第213-2-15、第213-2-18、第222-5-1、第222-5-2、第222-5-3、第223-1-1、第223-1-3、第223-1-4…『エネルギー白書2010』（100,101,182,183,184,217,220,221p）
• DVD『資源の原動力　金・石炭・石油』（約10分）。DVD『地球大紀行第10集：資源を生んだマグマ噴出　南アメリカ・キプロス』の補（その後の地球大紀行）。
  『生命だけでなく、多様な資源に恵まれている地球。20世紀文明を支えてきた三つの資源について紹介する。』
• 地下資源についておよび石油の枯渇問題について説明。
  �@天然資源の分類：
  ・天然資源は、エネルギー資源・鉱物資源・生物資源の３グループに分けられる。
  ・エネルギー資源の大部分〔化石燃料（石油・石炭・天然ガス）、ウラン〕と鉱物資源のほとんど〔金属鉱物資源・非金属鉱物資源〕）は、地下資源とも呼ばれる。
  ・資源は持続性の面から、非再生（枯渇性）資源あるいは再生（非枯渇性）資源に区別される。
  　地下資源は本質的に非再生資源である。
  ・非再生資源の場合、「どれくらいあるか？」については『埋蔵量』（正確には確認可採埋蔵量）で、「いつまで使えるか？」については『可採年数』で表されることが多い。
  �A可採（耐用）年数（R/P）の定義：
  ・可採年数（耐用年数、R/P）＝ある年の確認可採埋蔵量（Reserve）／ある年の年間生産量（Product）
  �Bエネルギー資源の消費：
  ・世界のエネルギー消費（商業エネルギー）は、石油（4割）、石炭（＜3割）、天然ガス（＞2割）、水力＋ウラン（1割）からなる。太陽エネルギーなどの新エネルギーの割合は、まだ非常に少ない。
  ・非商業エネルギーが実質的に消費される全エネルギーの1〜2割程度あるとすれば、上記の石油の場合、4割×〔10割−（1〜2割）〕＝3.6〜3.2割となる。
  �C石油の埋蔵量：
  ・石油の原始埋蔵量は、地下に存在する石油鉱床の合計を意味する。
  ・究極可採埋蔵量は、累積生産量＋確認可採埋蔵量＋未確認埋蔵量である。問題は『未確認埋蔵量』の推定にある。
  ・原始埋蔵量のうち、回収可能な量が究極可採埋蔵量にあたる。通常の回収率は1/3程度（高次の回収技術によって1/2程度まで可能）なので、究極可採埋蔵量は原始埋蔵量の1/3程度である。
  �D石油のトラップ：
  ・根源岩（Source Rock）、貯留岩（Reservoir Rock）、帽岩（Cap Rock）の役割を行う岩石（地層）が必要。
  　過去の生物の遺骸が堆積物とともに大陸周辺部に堆積し（例えば、細粒の泥岩などに多く含まれる）、その埋没による温度・圧力の上昇により有機化学反応が進み、周辺の多孔質の岩石（例えば、砂岩などの地層）へ移動・濃集し、さらに上部への移動が不透水性の岩石によって妨げられた場合、石油は鉱床となることができる。ここで、泥岩は『根源岩』、砂岩は『貯留岩』、不透水性の岩石（例えば、泥岩）は『帽岩』と呼ばれる。
  ・上記の条件がそろい、石油が濃集している場所をトラップ（Trap）という。地質構造からみると、褶曲（Fold）構造の背斜（Anticline）部などが、その代表的な例である。
  �E石油の枯渇：
  ・残された石油の量を考える場合には、究極可採埋蔵量（つまり、未確認埋蔵量）の見積りが重要であるが、過去の探査結果から将来を予測する方法と、石油が生成するメカニズム（堆積盆およびそこで石油が濃集する確率など）を自然科学的に検討して予測する方法とがある。
  ・石油の究極可採埋蔵量は一般に2.2兆バレル程度とされる。ただし、楽観的見積りと悲観的な見積もりの差は大きい。
  ・ハバートが示すように資源の生産量の推移が『ベル（釣り鐘）型』となると仮定すれば、石油の究極可採埋蔵量が2.2兆バレルのときの生産量のピーク（いわゆる『ピーク・オイル』）は2010年付近になる。

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』による説明を参照してください。（英文による説明の方が詳しい場合が多いので、そちらもご覧ください。⇒各ページの左側の欄にある『各言語』から『English』を選んでください。）
  ■Category:資源（Category:Natural resources）／資源（Resource）／地下資源／
  ■エネルギー資源（Energy and society）／化石燃料（Fossil fuel）／石油（Petroleum／Oil reserves）油田（Oil field）／石炭（Coal）／炭鉱（Coal mining）／天然ガス（Natural gas）／ガス田（Natural gas field）／水力発電（Hydroelectricity）／核燃料（Nuclear fuel）／原子力発電（Nuclear power）／新エネルギー（Alternative energy）／再生可能エネルギー（Renewable energy）／
  ■石油ピーク（Peak oil）／Category:Peak oil／（石油ピーク）Hubbert peak theory／
  ■鉱山／レアメタル（Minor metals）／都市鉱山（Recycling）／地上資源／
• 『資源一般』、『鉱物資源』、『エネルギー資源』などの関連するページを参照。
• 最新のエネルギー統計データは、資源エネルギー庁による『エネルギー白書』を参照。
• 石油の枯渇については『ピーク・オイル』および『石油とは』のページを参照。

【世界の一次エネルギー供給】

• 【第221-1-1】世界の一次エネルギー供給の推移（地域別） 【第221-1-2】世界の一次エネルギー供給の推移（エネルギー別） 〔資源エネルギー庁による『エネルギー白書 2006年版』から〕

【世界のエネルギー消費量の推移】

• 資源エネルギー庁（2010）による『平成21年度エネルギーに関する年次報告（エネルギー白書）』から

【日本のエネルギー見通し】

• 経済産業省（2009）による『長期エネルギー需給見通し（再計算）』から

• 図1　わが国の一次エネルギー供給見通し	図2　最終エネルギー消費の見通しとCO2排出量の推移
  〔石油情報センターの『石油事情』の『6　エネルギーと環境』の『エネルギー需給と長期見通し』から〕

【石油のできかた】

• 図1　石油の成り立ち 〔石油情報センターの『石油事情』の『1　世界の石油事情』の『石油の埋蔵量と生産』から〕

【ピーク・オイルの予想】

• 〔Uppsala Hydrocarbon Depletion Study Group, UHDSGから〕

参考

【資源全般の分類】

• 資源全般を分類した例は少ない〔こちら（その他）を参照〕。『環境』というような言葉と同じで、不必要かつ不適当な対象についても『資源』という言葉が多く使われている。逆に言えば、『資源』という言葉は、人間にとって価値があるものなら何でもその対象にできる。以下に私が分類中の例を示す。『地球資源』は、あまり人工的でないエネルギー・物質資源を指している。従来から用いられている『地下資源』がその主体であるが、それ以外も含ませている。つまり、ほぼ『天然資源』に等しい使い方をしている。
  　なお、インターネットにおいて『資源』という語で検索すると、もっと多様な用いられ方をしていることが判るが、この分類では表に出ていなくてもそれらの大部分について配慮はしている。

資源全般の分類

大分類	中分類	小分類		個別資源	将来の資源	備考
人的資源	人口			人口	（人口増か人口減か、労働力比率）	競争力を持つ実質的な人口が重要
	科学・技術力（教育）			科学・技術力	（能力）	教育が重要
	文化力（教育）	文化力		文化力	（能力）	教育が重要
		情報力		情報力	（能力）	教育が重要
	経済力			経済力	（能力）	教育が重要
	軍事力			軍事力
環境資源	国土面積			国土面積
	自然環境	気候		気候	（気候変動の影響）	温暖（非寒冷）、湿潤（非乾燥）
		土地能力		土地能力	（気候変動の影響）	非砂漠、非凍土
		大気環境			大気資源？	大気汚染の影響？
		水環境		水資源		水（表流水・地下水）汚染の影響
		土壌環境		土壌資源		土壌汚染の影響
		生物環境		生態系		地球環境問題の影響
		地盤環境				地震の程度
	社会環境	社会環境
	その他	観光資源（自然環境＋社会環境）
エネルギー・物質資源�@ （地球資源）	エネルギー資源	化石燃料*		石油、石炭、天然ガス、など	オイルシェール、オイルサンド、メタンハイドレート？、など	ただし、オイルシェールとオイルサンドは一部利用中
		核燃料*（原子力）		ウラニウム（核分裂）	トリチウム（核融合）？
		自然エネルギーなど	非生物	太陽光、太陽熱、水力、風力、地熱、など	潮力、波力
			生物	バイオマス
	鉱物資源	金属鉱物資源*		ベースメタル（鉄、アルミニウム、銅、など）、レアメタル、貴金属、など	マンガン団塊？、コバルト・リッチ・クラスト、海底熱水鉱床
		非金属鉱物資源*	非金属鉱物資源	石灰石、など		工業原料資源とも呼ぶ
			肥料資源	リン（燐灰石）、など		非金属鉱物資源に含まれる
			砕石資源	砂利、砂、など		土石資源とも呼ぶ
			石材資源	各種岩石
		宝石資源（*）		宝石、貴金属
	生物資源	食糧資源		水産物、など
		森林資源		木材、パルプ、など
	水資源（*）			降水、表流水、地下水、など
	土壌資源（*）			土壌
	その他	医薬用資源
エネルギー・物質資源�A	エネルギー資源	（人工的なエネルギー利用形態も含む）		廃棄物利用、バイオマス利用、など	燃料電池（発電）、バイオマス利用、など
	物質資源	（おもに化石燃料などから作られるもの）		プラスチックおよびその他の高分子（繊維、ゴム、塗料、接着剤）、など
	生物資源	（養殖や栽培や飼育や植林などによる）		水産物、農産物、畜産物、林産物、など
	その他	医薬用資源（遺伝子操作を含む）
エネルギー・物質資源は、自然本来の資源を�@とし、人工的な資源を�Aとした。 *は地下資源。