国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学博物館の吉田 英一 教授、門脇 誠二 講師、大学院環境学研究科の隈 隆成 博士後期課程学生、城野 信一 准教授、宇宙地球環境研究所の南 雅代 教授、理学部の高木 なつ子 技官、高知大学理工学部の長谷川 精 講師、岐阜大学教育学部の勝田 長貴 准教授、名古屋市科学館の西本 昌司 主任学芸員および英国地質調査所の研究グループは、石油（瀝青油）を閉じ込めたシリカ（シリカ(SiO2)＝ガラスの主成分）の球状コンクリーションを発見し、その形成プロセスと、形成速度が非常に速い（数年程度）ことを初めて明らかにしました。
名古屋大学を中心とする研究グループは、これまでに様々な球状コンクリーション（注１）の形成メカニズムを解き明かし、土木工学などへの応用性のある研究を展開しています。
今回、米国・ユタ州から産出した石油を内包する球状シリカコンクリーションを詳しく調べ、腐食によって酸性となった魚の糞（有機物）のまわりで、地層中のアルカリ性の地下水が中和反応を起こすことにより、地下水に溶けていたシリカ(SiO2)が短時間のうちに沈殿し、閉じ込められた糞（有機物）が、その後の地質学的熟成で石油に変化したことを、世界で初めて突き止めました。
炭酸カルシウムや酸化鉄でできた球状コンクリーションの成因は、これまでの研究で明らかとなっていましたが、シリカを主成分とするコンクリーションについては、明確な成因や形成時間などは謎に包まれていました。今回の研究によって、シリカの濃集には生物起源の有機物の腐食と、それに伴う中和反応が不可欠であることが明らかになりました。
シリカコンクリーションが非常に速く形成することが明らかとなり、将来的には、現在開発中の炭酸塩球状コンクリーション化の応用によるシーリング化技術とともに、岩石中の亀裂や空隙などを通る地下水の水みち閉塞技術への応用が期待されます。また、シリカコンクリーションは、人類史において石器として利用されてきた重要な石材（フリント）の一部であり、その成因解明は考古学上の新発見につながる可能性もあります。
この成果は、Nature系電子版の「Scientific Reports」2021年2月19日付に掲載されました。
◆ 石油を含む球状シリカコンクリーションの成因を明らかにした。
◆ シリカコンクリーションの成因（シリカ成分(SiO2)の濃集）には、有機物（魚の糞など）の腐食に伴う中和反応が重要な役割を果たすことがわかった。
◆ シリカコンクリーションの成因（シリカ成分(SiO2)の濃集）は、これまで非常に遅い（数万年程度はかかる）と考えられていたが、数年程度と非常に速く形成されることを示した。
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注1）球状コンクリーション：炭酸カルシウムや鉄酸化物を主成分とする地層中（堆積岩のみ）で見出すことのできる球状の岩塊
雑誌名：Scientific Reports
論文名：Syngenetic rapid growth of ellipsoidal silica concretions with bitumen cores
著者：H.Yoshida, R.Kuma, H.Hasegawa, N.Katsuta, S.Sirono, M.Minami, S.Nishimoto, N.Takagi, S.Kadowaki & R.Metcalfe
DOI：10.1038/s41598-021-83651-w
