2019 Fiscal Year Research-status Report
高圧ー超高圧変成岩に適用可能な新しいラマン地質圧力計の開発
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19K04037
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田口 知樹 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD) (60791704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
纐纈 佑衣 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (20726385)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ラマン分光分析 / 藍晶石 / 石英 / 残留圧力 / 高圧変成岩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
岩石に記録された圧力情報は、地球内部で起こる様々な地球科学現象を解読する上で必須データである。しかし、天然の岩石は複雑な系であり、不確定要素を多く含む熱力学的変数を用いた圧力解析のみで、岩石の形成圧力値を決定すること困難を伴う。本課題では、藍晶石内に存在するシリカ包有物の「残留圧力」に焦点を当て、ラマン分光学に基づく新たな地質圧力計の開発に挑戦している。
本年度は、藍晶石-石英ラマン地質圧力計の構築を目的に、四国三波川帯・権現地域に産する藍晶石エクロジャイトを対象に、２００粒子を超える石英包有物のラマン分光分析を実施した。取得した全ラマンスペクトルを残留圧力値に換算すると、0.16－0.89 GPaの幅広い値を示した。残留圧力値のばらつきを評価するため、石英包有物の粒径を計測したが、残留圧力との間に有意な相関は認められなかった。また、ラマンマッピングも実施したが、残留圧力の異方性は包有物内に検出されなかった。以上の結果から、残留圧力値のばらつきが生じる要因として、石英包有物が幅広い温度圧力条件下で包有された可能性が考えられる。数値計算モデルを用いて最大残留圧力値から推定した圧力条件は、先行研究の熱力学的解析によって見積もられたピーク温度圧力範囲とよく一致した。それゆえ、藍晶石中の石英包有物が保持する残留圧力の最大値は、変成ピーク条件を現在も保持していることが推察される。今後、より信頼性の高い地質圧力計の構築に向けて、透過型電子顕微鏡による微小領域観察を進める予定である。
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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
研究計画通り、四国三波川帯・権現地域の研究試料を用いて、鉱物組織観察、ラマン分光分析、理論的な数値計算を実施した。その結果、藍晶石内に存在する石英包有物の残留圧力を用いて、岩石のピーク変成圧力値を推定できることが示された。本年度に得られた成果をまとめて、国際誌で公表する予定であり、全体としてはおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
藍晶石及び石英の物性パラメータの結晶方位異方性が残留圧力に与える影響が未検証である。前年度の結果を踏まえて、石英包有物内の応力分布と結晶軸の相関等を系統的に調査し、正確な変成圧力の見積もりを行うにはラマン分析を何点測定すべきかを明確にする。また得られた成果は、適宜国内外の学会で発表するとともに、当該分野の査読付き国際誌へ投稿する。
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| Causes of Carryover |
当初の研究計画では、ラマン分光分析装置用のレーザー光源の新規購入を予定していた。しかし、現在の装置構成で問題無いことが判明したため、高額物品の予算執行がなされなかった。次年度では研究成果発表を行うため、国内外旅費に研究経費を使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Early Carboniferous HP metamorphism in the Hida Gaien Belt, Japan: Implications for the Paleozoic tectonic history of proto-Japan2019
Author(s)
Satish-Kumar, M., Yoshida, T., Taguchi, T., Ueda, H., Horie, K.
Organizer
日本地質学会第126年学術大会
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