2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K04116
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 一博 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 招聘研究員 (30358121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 剛 九州大学, 理学研究院, 准教授 (40243852)
遠藤 俊祐 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (60738326)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 反応動力学 / ガーネット / 変成反応 / 界面エネルギー / 弾性相互作用 / 粒径分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
反応動力学は，地殻岩石の脱水・吸収反応の進行を支配する．動力学には，界面律速型と拡散律速型がある．岩石内の有効拡散係数を考慮すると，界面律速型動力学は流体が豊富な状態に対応し，拡散律速動力学は流体量が限られる状態に対応する．従って，岩石中の流体量変動に連動して，異なる動力学が繰り返す反応進行が予想される．本研究では，変成鉱物が卓越する反応動力学を記録することを利用する．ガーネットは，地殻内の脱水反応で生じる典型的鉱物であり，三波川変成岩は沈み込み帯で形成されたガーネットを含む．本年度は，昨年度に試料採取した三波川変成岩の岩石試料の中から，自形性の良いガーネットを多く含み，空間分が均一な試料を選び出し，ガーネット単離を分離し，粒径ごとにガーネット粒子を樹脂にマウントし，研磨面が形態中心を通るように研磨した． 研磨したガーネット粒子の化学組成分析をEPMAで行った．その結果をもとに，ガーネットの成長動力学を推定した．ガーネットの成長量は，粒界が大きくなるほど，大きくなる傾向を示し，成長速度の粒径依存性が示唆された．成長動力学としては，界面律速型成長を指示する．成長速度の粒径依存性を説明するために，界面エネルギーの効果と弾性相互作用の効果を検討した．検討の結果，弾性相互作用の効果が大きい可能性が指摘できた．さらに，Ｘ線ＣＴを用いた，岩石内のガーネットの粒径分布も，弾性相互作用が進行するときの粒径分布と定性的に一致した．天然の鉱物の成長で，弾性相互作用の効果が報告されたことは，これまでなく，さらなる検討を慎重に進めている．
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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
理由
試料採取時期がコロナの流行により予定よりやや遅れた．最初の試料のガーネットの単離作業と測定は年度内に終えることが出来た．当初予定より，やや遅れ気味だが，概ね順調に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
なるべく早い時期に，三波川帯と領家帯の試料の処理を終えて，今年度中に研究成果のとりまとめを行う予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ過により，令和3年度に予定していた三波川帯と領家帯変成岩の試料の処理が，年度内に終わらなかった．令和4年度中にこれらの処理を行い，とりまとめを行う予定である．
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