Experimental study of Raman geobarometry using hydrothermal diamond anvil cell
| Project/Area Number |
23K22604
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| Project/Area Number (Other) |
22H01333 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
纐纈 佑衣 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (20726385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 重明 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), センター長 (20313116)
伊神 洋平 京都大学, 理学研究科, 助教 (30816020)
田口 知樹 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 准教授 (60791704)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 熱水ダイヤモンドアンビルセル / ラマン分光分析 / 石英 / ざくろ石 / 地質圧力計 / ラマン分光法 |
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| Outline of Research at the Start |
小型の加圧・加熱装置である熱水ダイヤモンドアンビルセル装置を用いて，鉱物が成長した圧力を求めるための地質圧力計の較正を行う．試料は四国中央部三波川帯別子地域に産する石英エクロジャイトを用いる．前準備として，試料室に封入するための最適な粒子やそのサイズを決定する．これらの検証を経た上で，収束イオンビーム装置を用いてざくろ石中の石英包有物を立方体形に切り出し，試料室に封入することで，加圧・加熱を行いながら石英のラマンピークシフトをモニタリングし，石英にかかっている応力の変化を検証する．そして，得られたデータをもとに，どの圧力条件下で石英がざくろ石に取り込まれたかを明らかにするための式を提案する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度は熱水ダイヤモンドアンビルセル（HDAC-VT PES Enterprise Inc社製)を購入し，高温高圧実験に向けた実験環境の整備を行った．実体顕微鏡を熱水ダイヤモンドアンビルセルが観察できるようにセットアップを行った．また，観察カメラシステムを導入し，リアルタイムで試料室内の様子が観察・記録できるようにした．分担者とともに熱水ダイヤモンドアンビルセルの操作を行い，加圧と加熱ができることを確認した．加圧時に必要なガスケットの選定を行い，サイズや材質の違いを確認した．
試料室内に入れる予定である高圧変成岩の候補として，四国中央部三波川帯権現地域と中国Sulu地域に産するエクロジャイトを分析し，ざくろ石に含まれる石英の残留圧力値を測定するとともに，高圧相の指標となる鉱物の解析も行った．特に，三波川帯の石英エクロジャイト中に含まれるざくろ石中に，超高圧相での算出が報告されているルチルラメラが確認されたため，形成条件や置換反応などについての検証を行った．
石英包有物の残留圧力値の分布解析に向けて，ラマン分光装置を用いた鉱物のマッピングテストも行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は予定通り熱水ダイヤモンドアンビルセルを導入し，実験に向けて必要な環境を整備することができた．また，天然試料の分析も行い，形成条件の制約に向けた基礎的なデータ取得を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
R5年度は熱水ダイヤモンドアンビルを用いて圧力較正実験を進める．高温環境下になると，圧力指標であるルビー蛍光が使えなくなるため，アンビル面のダイヤモンドや単結晶石英のラマンシフトから温度補正を行った圧力値を算出・比較し，正確に圧力評価ができる最適な手法を検証する．
天然試料においては，FIBの切り出しに向けた石英包有物の選定を行い，ラマンマッピングで残留圧力の分布を詳細に検証する．また，選定した石英包有物の切り出しテストを行う．
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
