高温高圧下におけるマグマ性珪酸塩融体の物性測定と急冷ガラスの分光学的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460067
• Research Institution: Osaka Prefectural Education Center
• Principal Investigator: 谷口 宏充 大阪府科学教育センター, 研修第1部, 主任研究員 (70125251)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 栄一 東京工業大学, 理学部, 助教授 (40144779)
• Keywords: マグマ / 珪酸塩融体 / 高温高圧 / 粘性 / 密度

Research Abstract

本年度は主として、回転粘度計の作製と透輝石ー曹長石系メルトの1気圧下および高圧下における粘性、密度、熱膨張率、等温圧縮率とガラス転移温度の測定を行った。
回転粘度計作製のための部品は平成元年度の末にすべて納入され、すでに組み立てと室温下におけるカリブレ-ションを終了した。現在、有機液体とガラス粉末を用い、粘性のニュ-トン性成立の限界に対する固体体積割合の効果について検討を行っている。一方、球体引き上げ法による高温下での粘性測定と、アルキメデス法による高温下での密度測定は現在2種類のメルト試料に対して完了している。また、1気圧一低温下での粘性、密度、ガラス転移温度の測定は全て完了した。その結果、透輝石40曹長石60付近でガラス転移温度、粘性に極小値の存在が確認された。一方、同組成ではFraser and Clayden(1987)の^<29>Si-NMRに関するデ-タを用いると、ピ-ク位置の線型からのずれにおいて、やはり極小値が存在することが明らかになった。この現象については、現在、配置エントロピ-理論をベ-スにして説明することを試みている。一方、高圧下における粘性と密度の測定は、本シリ-ズのメルトと浮上球の密度差が小さく、又、メルトの粘性が大きいという原因によって、測定の成功確率は極めて小さい。そのため試料容器のグラフアイトカプセル、球の配置、球の種類と数などに改善を施した。その結果、現在、透輝石60曹長石40組成メルトの1650℃、〜20Kbまでの条件下における密度と等温圧縮率の測定に成功している。また、超高圧下における曹長石組成のガラス試料の合成は75,100Kbの圧力下において成功している。

Research Products

• [Publications] Hiromitsu Taniguchi: "Densities of melts in the system CaMgSi206-CaAl2Si208 at low and high pressures,and their structural significance" Contrib.Mineral.Petrol.103. 325-334 (1989)
• [Publications] Hiromitsu Taniguchi: "Viscosities of melts in the system, diopside-anorthite at low and high pressures"