2014 Fiscal Year Research-status Report
低温熱水から生成するアモルファス・結晶中間体の構造と挙動
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25400506
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長瀬 敏郎 東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (10237521)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗林 貴弘 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20302086)
宮本 毅 東北大学, 東北アジア研究センター, 助教 (90292309)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アモルファス・結晶中間体 / 鉱物 / 結晶成長 / 鉱物組織 / 透過電子顕微鏡 / 準安定相 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き，青森県津軽地域，青森県奥戸鉱山，秋田県北鹿地域，秋田県雄勝，東京都小笠原，鹿児島人吉などの野外調査を行い，研究対象であるアモルファス・結晶中間体鉱物を含む試料を採取し，その産状を観察した。これによりアモルファス・結晶中間体の生成環境についての多くの情報を得ることができた。また，海洋研究開発機構よりチムニー関係試料を借用することが可能となり，チムニー中のアモルファス・結晶中間体の観察が可能となった。試料は薄片を作製し偏光顕微鏡による組織観察をおこなった。そして，結晶学的特徴を明らかにするために，透過型電子顕微鏡観察，ラマン分光法，X線粉末回折法による解析をおこった。また，化学分析には電子線プローブマイクロアナライザー(EPMA)と透過型電子顕微鏡に付随したエネルギー分散型X線分析装置(AEM)を用い，ミクロからナノ領域の分析を行い、詳細に解析した。また，より詳細な組織情報を得るためにフィールドエミッション走査型電子顕微鏡を用いた観察を行った。
また，アモルファス・結晶中間体鉱物の合成に着手し，熱水合成法にてシリカのアモルファス・結晶中間体鉱物の合成に成功し，生成条件を変えての合成をおこなった。
以上の観察結果により，閃亜鉛鉱からウルツ鉱への成長に伴う変化過程において，その移行部分にアモルファス・結晶中間体が存在することを明らかにした。この際のアモルファス・結晶中間体の形成は，成長環境の変化にともなう結晶表面の安定性と成長様式が深く関わっている。これらの研究成果については資源地質学会にて進捗状況を発表した。また，シリカ鉱物でのアモルファス・結晶中間体の形成後の再結晶ならびに結晶化によりつくられる組織の違いについて解析した。研究成果は、鉱物科学会で進捗状況を発表した。
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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
昨年度の研究により，実験試料の新たな産地の情報を得ることができ，精力的に野外調査をおこなった。この調査による支出が多くなり，全体における野外調査の割合が増加している。これは研究を進行上必要な計画変更であり，結果的により多くの知見が得られており，本研究の目的を達成する上で有効な計画変更である。遅れていた結晶学的な解析は，この年度でほぼ予定通り遂行できており，これまで得られた結果は研究仮説を裏付けるものである。
。また，本研究により得られた新たな知見も国内外の学会にて発表できるまで進展しており，本研究と関連する一部は論文としても公開した。以上のことから研究の目的に対して，調査並びに実験はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の実験結果を踏まえ、引き続き調査・試料採集地域を増やして野外調査からのアモルファス・結晶中間体の生成条件についての情報を増やす。合成実験で得られた試料についての解析を行い、天然のアモルファス・結晶中間体の形成を再現する。そして合成実験で得られた試料と天然試料が同じ特徴をもっているかどうかを検証し、天然での試料と比較することにより、その再現性を確かめ、理論解析のデータとする。本年度には研究成果をまとめて，学会での発表ならびに学術雑誌へ投稿する。
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| Causes of Carryover |
調査地域の拡大に伴い，昨年度の繰越をおこなった。本年度はほぼ予定通り研究を遂行でき最初の計画どおりの研究費を使用した。昨年度の繰越費用分がそのまま繰り越されることとなってしまったが，これは，研究が予定よりスムースに遂行できているため，透過型電子顕微鏡による試料作成費用や謝金等の費用が節約できているためである。しかしながら，現在は観察しやすい試料であることを考えると，今後観察の困難な試料にこれらの費用を費やす必要があることが予想される。計画の変更による本研究に与える支障はない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は一部を野外調査旅費として使用する計画である。研究の遂行上，野外調査より得られる情報が重要であることがわかり，また研究試料として適した産地が新たに見いだされたことで，野外調査旅費を増額する予定である。また，最終年度であるので，学会等での研究成果の発表，論文投稿，博物館での展示についても精力的に行いこれらの費用を効果的に当てていく。
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