2007 Fiscal Year Annual Research Report
高温高圧下における二酸化チタンの超高温変成岩鉱物への固溶反応と地質温度計圧力計
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17540455
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
川嵜 智佑 Ehime University, 理工学研究科, 教授 (50136363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山内 康人 九州大学, 大学院・比較社会文化研究院, 教授 (80183771)
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| Keywords | 超高温変成作用 / 東南極 / 石英エクロジャイト / 石英 / 斜方輝石 / ザクロ石 / Ti温度計 / Fe^<3+>温度圧力性 |
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| Research Abstract |
1.愛媛県新居浜市東赤石山の石英エクロジャイトや東南極Napier岩体McIntyre島の超高温変成岩の相平衡実験を15キロバールの圧力下でおこなった。石英やザクロ石や輝石類のTiO_2固溶量の温度依存性を検証した。7〜20キロバール、850〜1300℃の実験データを使い、石英やルチルと共存するザクロ石や斜方輝石のTi含有量を平衡温度の関数として、ln(X^<Grt,IV>_<Ti>/X^<Grt,IV>_<Si>)=-15366/T+5.962、およびln(X^<Opx>,<IV>_<Ti>/X^<Opx,IV>_<Si>)=-11367/T+3.107と求めた。ここで、Xはザクロ石や斜方輝石の4配位席におけるTiやSiの占有率である。また、ルチルと共存する石英へのTi固溶量と温度にはT(℃)=-5895/(lnX^<Qtz>_Ti>+1.729)-273の関係があることを明らかにした。これらを超高温変成岩に適用し、変成履歴を解析した。
2.超高温変成岩類の変成履歴解析を進める過程で、石英中のFe^<3+>含有量の温度依存性に気付いた。シリカ鉱物中へのFe^<3+>固溶量を大気中で、990〜1440℃の温度範囲で調べた。磁鉄鉱と共存するシリマナイト中のFe含有量はlnX_<Fe>=(-1092-5.254T+7.75P)/Tのような温度圧力依存成があることを明らかにした。この実験結果を東南極Riiser-Larsen山に産する縞状鉄鉱層の石英-磁鉄鉱岩に適用し、これが被った超高温変成作用の最高温度を1100℃と見積もった。
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