高温型斜方輝石の安定領域の確立と天然火成岩中での探索

• Project/Area Number: 12J00835
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大井 修吾 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 高温型斜方輝石 / 合成実験 / 高温のその場観察 / 輝石台形 / 斜方輝石 / 高温その場観察

Outline of Annual Research Achievements

申請者は「高温型斜方輝石の安定領域の確立と天然火成岩中での探索」を研究課題として、①低温型―高温型斜方輝石の安定領域の決定、②冷却時に形成する高温型斜方輝石を含む鉱物組織を解明し、③天然火成岩中における高温型斜方輝石の観察を行う予定であった。
①低温型―高温型斜方輝石の安定領域を決定するために、１・２年目はMg2Si2O6-Fe2Si2O6系における高温その場粉末X線回折、およびゲルを出発とする合成実験を行った。その結果、低温型―高温型斜方輝石の相転移温度は1000-1200℃であり、高温型斜方輝石は1200-1300℃以上でしか安定領域を持たない可能性が示唆された。また過去の相平衡図とは異なり、広範囲に及んでピジョン輝石が安定である可能性が示唆された。１・２年目の結果から、天然火成岩中には高温型斜方輝石は出現しないことが分かった。
そのため、3年目の研究は当初予定していた②、③の研究を行うのではなく、①低温型―高温型斜方輝石の安定領域の決定をより詳細に行うため、i) Mg2Si2O6-CaMgSi2O6-CaFeSi2O6-Fe2Si2O6系におけるゲルを出発とする合成実験とii) 斜方輝石を出発とする単斜輝石への相転移実験を行った。i)　の結果から、高温型斜方輝石の安定領域を含むMg2Si2O6-CaMgSi2O6-CaFeSi2O6-Fe2Si2O6系の相平衡図及び等温断面図を作成し、Caを含む系における高温型斜方輝石の安定領域を示した。また、ii)の結果、一部の試料において斜方輝石からピジョン輝石間への相転移を観察することができ、過去の相平衡図が誤っていることを示した。しかし相転移を観察できていない試料との差を見出すことができておらず、その理由については今後の課題として残る結果となった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Experimental synthesis of isochemical kelyphite — a preliminary report (2014)
  • Author(s): Masaaki OBATA, Shugo OHI and Akira MIYAKE
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences Volume: 109 Issue: 2 Pages: 91-96
  • DOI: 10.2465/jmps.131022a
  • NAID: 130003392377
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mineralogical composition of sediment determines the preference for smooth particles by caddisfly larvae during case construction. (2012)
  • Author(s): Okano, Kikuchi, Sasaki, Ohi.
  • Journal Title: Ecological Entomology Volume: 37 Issue: 5 Pages: 426-426
  • DOI: 10.1111/j.1365-2311.2012.01382.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mg2Si2O6-Fe2Si2O6系１気圧の相平衡図の見直し (2014)
  • Author(s): 大井修吾
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] Phase transition between high- and low-temperature orthopyroxene in the Mg2Si2O6-Fe2Si2O6 system (2014)
  • Author(s): Shugo Ohi and Akira Miyake
  • Organizer: 21th general meeting of the International Mineralogical Association
  • Place of Presentation: 南アフリカ ヨハネスブルグ
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [Presentation] Wg2Si206-Fe2Si206系における高温型斜方輝石の安定領域 (2013)
  • Author(s): 大井修吾・田邊朋子・髙橋竜平・三宅亮
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Year and Date: 2013-09-13
• [Presentation] Mg2Si206-CaMgSi206-Fe2Si206系高温常圧における高温型斜方輝石の安定領域 (2013)
  • Author(s): 大井 修吾
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合
  • Place of Presentation: 千葉市美浜区
  • Year and Date: 2013-05-20
• [Presentation] Li20-Mo03-V205系フラックスを用いたMgSiO3近傍の組成の斜方輝石単結晶の合成 (2012)
  • Author(s): 大井修吾
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] 含水鉱物・炭酸塩鉱物起源の脱水・脱炭酸流体を石英中に包有する実験 (2012)
  • Author(s): 大井修吾、小木曽哲、平島崇男
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2012-05-20