天然ガスを含むクラスラシル鉱物の生成機構に関する研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24740359
• Research Institution: National Museum of Nature and Science, Tokyo
• Principal Investigator: 門馬 綱一 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究員 (30552781)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: シリカ鉱物 / クラスレート / 炭素循環

Outline of Annual Research Achievements

原産地（千葉県南房総市）の千葉石に伴って産出した未記載のクラスラシル鉱物について、化学組成や結晶構造などのデータを揃えて、国際鉱物学連合の新鉱物・命名・分類委員会に申請し、新鉱物「房総石（bosoite）」として承認された(申請番号 IMA 2014-023)。房総石の理想化学組成はSiO2・nCxH2x+2と書くことができ、SiO2骨格が作るケージ状の空隙中にメタンやエタンなどの天然ガス分子を包有した結晶構造を持つ。小さなケージ２種類にはそれぞれメタンが、大きなケージには炭素数12前後の大きな分子ないし複数分子が含まれる。房総石は３種類の天然クラスラシル鉱物（メラノフロジャイト、千葉石、房総石）の中で最もサイズの大きなケージを持ち、より分子量の大きな天然ガス分子の存在下で形成されると考えられる。
千葉石の単結晶構造解析では、原産地試料と長野県産試料で常温での対称性に違いがあることが判明した。原産地試料の大半は正方晶系であるが、長野県産試料は立方晶系であり、対称性低下の証拠は確認されなかった。また、原産地試料では正方晶系と立方晶系との相転移温度が室温付近にあることなどが明らかになった。千葉石と房総石の実際のSiO2骨格は何れも、結晶構造解析により決定した平均構造よりも歪んでおり、平均構造は、局所歪みの平均を観察している結果であることが示唆された。
これらの研究成果について、ヨハネスブルクで行われた国際鉱物学連合の第21回総会、熊本で開催された日本鉱物科学会2014年年会などで報告を行った。

Research Products

• [Journal Article] Growth history and textures of quartz twinned in accordance with the Japan law (2015)
  • Author(s): K. Momma, T. Nagase, T. Kuribayashi, and Y. Kudoh
  • Journal Title: Eur. J. Mineral. Volume: 27 Pages: 71-80
  • DOI: 10.1127/ejm/2014/0026-2411
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnesiorowlandite-(Y), Y4(Mg,Fe)(Si2O7)2F2, a new mineral in a pegmatite at Souri Valley, Komono, Mie Prefecture, central Japan (2014)
  • Author(s): S. Matsubara, R. Miyawaki, K. Yokoyama, M. Shigeoka, K. Momma and S. Yamamoto
  • Journal Title: J. Mineral. Petrol. Sci. Volume: 109 Pages: 109-117
  • DOI: 10.2465/jmps.131126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of suzukiite from the Mogurazawa mine, Gunma Prefecture, Japan (2014)
  • Author(s): Ito M., S. Matsubara, K. Yokoyama, K. Momma, R. Miyawaki, I. Nakai and A. Kato
  • Journal Title: J. Mineral. Petrol. Sci. Volume: 109 Pages: 222-227
  • DOI: 10.2465/jmps.140520
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Encapsulation kinetics and dynamics of carbon monoxide in clathrate hydrate (2014)
  • Author(s): J. Zhu, S. Du, X. Yu, J. Zhang, H. Xu, S. C. Vogel, T. C. Germann, J. S. Francisco, F. Izumi, K. Momma, Y. Kawamura, C. Jin and Y. Zhao
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 5 Pages: 4128
  • DOI: 10.1038/ncomms5128
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dissolution behavior of vaterite spherulite in solutions containing phosphate ions (2014)
  • Author(s): Y. Sugiura, K. Onuma, M. Nagao, K. Momma, and Y. Kimura
  • Journal Title: Journal of the Ceramic Society of Japan Volume: 122 Pages: 679-687
  • DOI: 10.2109/jcersj2.122.679
  • Peer Reviewed
• [Presentation] VESTAにおける磁気空間群への対応と磁気構造の可視化 (2014)
  • Author(s): 門馬綱一
  • Organizer: 平成26年度日本結晶学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学（文京区）
  • Year and Date: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [Presentation] 新鉱物 房総石(bosoite) (2014)
  • Author(s): 門馬 綱一・池田卓史・長瀬敏郎・栗林貴弘・本間 千舟・西久保勝己・高橋直樹・高田雅介・松下能孝・宮脇律郎・松原 聰
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 埼玉県小松鉱山産含バナジウムパンペリー石族鉱物 (2014)
  • Author(s): 山田 隆・門馬綱一・宮脇律郎・松原 聰・石橋 隆・藤原 卓・滝沢 実
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 新鉱物 伊予石/Iyoite & 三崎石/Misakiite (2014)
  • Author(s): 浜根大輔・門馬綱一・大西政之・下林典正・宮脇律郎・冨田宣光・皆川鉄雄
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 新鉱物 今吉石/Imayoshiite (2014)
  • Author(s): 浜根大輔・大西政之・門馬綱一・下林典正・宮脇律郎・皆川鉄雄・稲葉幸郎
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] Crystal chemistry of a silica clathrate mineral that is isostructural with the structure H gas hydrate (2014)
  • Author(s): K. Momma, T. Ikeda, T. Nagase, T. Kuribayashi, C. Honma, K. Nishikubo, N. Takahashi, M. Takada, Y. Matsushita, R. Miyawaki, S. Matsubara
  • Organizer: 21st General Meeting of International Mineralogical Association
  • Place of Presentation: 南アフリカ ヨハネスブルク
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [Presentation] CO3-bearing apatite-ellestadite series mineral from Japan (2014)
  • Author(s): Y. Banno, R. Miyawaki, K. Momma, M. Bunno
  • Organizer: 21st General Meeting of International Mineralogical Association
  • Place of Presentation: 南アフリカ ヨハネスブルク
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [Presentation] The crystal structures of kimuraite-(Y) and lokkaite-(Y) (2014)
  • Author(s): R. Miyawaki, K. Momma, S. Matsubara, T. Tahara, I. Nakai
  • Organizer: 21st General Meeting of International Mineralogical Association
  • Place of Presentation: 南アフリカ ヨハネスブルク
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [Presentation] Crystallographic examination of tsugaruite (2014)
  • Author(s): Y. Matsushita, K. Momma, R. Miyawaki, A. Sato, M. Kaise, H. Kitazawa
  • Organizer: 21st General Meeting of International Mineralogical Association
  • Place of Presentation: 南アフリカ ヨハネスブルク
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-05