2013 Fiscal Year Research-status Report
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25610154
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 美千彦 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70260528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 聡 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40532213)
谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究員 (70359206)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 地球惑星物質 / 岩石流界 / 結晶成長 / Ｘ線ＣＴ |
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| Research Abstract |
一ノ目潟マール産の下部地殻角閃岩・最上部マントルレールゾライト、およびスペイン・Girona産のレールゾライトの代表的試料数個について以下1～5の作業を行った。
１．岩石薄片の観察・EPMA 分析： XGTによる鉱物モード組成の測定と偏光顕微鏡観察に基づく岩型分類・部分溶融の判別を行った後、EPMAによる鉱物組成分析を行い、複輝石温度計を用いて捕獲岩が由来した場所の温度圧力条件（温度1140～1210 ℃）、圧力（0.9～1.2 GPa）を推定した。
２．バルク捕獲岩試料の処理・Ｘ線ＣＴ撮影により、空隙の体積分率・形状（楕円体近似）・連結度を求めた。そこから、Takei(2002, JGR) の理論に基づき、地震波の縦波と横波速度の低下率の比 dlnVp/dlnVs を求め、東北日本弧の下部地殻・最上部マントルの地震波トモグラフィー観測との比較を行った。その結果、背弧側においては、岩相がそれぞれ角閃石斑レイ岩・かんらん岩として矛盾はないが、脊梁部には一部部分溶融を想定しないと（間隙水の存在だけでは）説明できないデータが存在した。
３. 高電圧パルス衝撃波処理: 通常は年代測定用の鉱物分離のために用いられるSelfrag 装置（海洋研究開発機構）を鉱物粒子の表面観察に応用した。微小試料処理用のマイクロベッセルの改良を行った。
４．粒子を分離した後、その表面微細形態を、SEM～微分干渉顕微鏡を用いて多段階スケールで観察した。
５．遊離結晶の表面観察・分析：分離した結晶をカバーガラス上にドータイトで固定し、デジタルマイクロスコープ・低真空走査電子顕微鏡・微分干渉顕微鏡を用いて観察を行った。
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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
多数の捕獲岩試料を入手し、４０試料以上についてＸ線ＣＴ撮影を行うとともに、各６試料以上のかんらん岩・角閃石ハンレイ岩捕獲岩について、詳細な記載岩石学的な特徴と熱史を掴むことができた。また複数の捕獲岩の詳細な表面観察によって、高温高圧下において流体と共存していた証拠を掴むことができた。これらの結果の一部は鉱物科学会において発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
対象とする岩石種と産地を広げるとともに、表面観察を進める。コヒーレントな粒界は、落斜型微分干渉顕微鏡を用いて表面微細形態を観察し、溶液成長を示す特徴の有無から、薄膜水（厚さ数十nm）が存在していた可能性を検討する。また間隙流体に接していた面の微細形態から、流体（溶液）中の結晶成分の過飽和度・不飽和度を推定し、拡散境界層の厚さを求める。そこに流体中の拡散係数を用いて流体の流速を制約する。
次に、岩石粒界の地球化学的役割を調べるため、EPMA分析によって微量元素の粒界～結晶リム部分での偏析・濃集を調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
購入を予定していた一部の消耗品について、他経費で購入することができたため、使用額が予定額を下回った。
今年度はＸ線ＣＴ消耗品・データ解析用計算機周辺機器等に使用する予定である。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Zircon U-Pb age and its geological significance of late Carboniferous and Early Cretaceous adakitic granites from eastern margin of the Abukuma Mountains, Japan2014
Author(s)
Tsuchiya, N., Takeda, T., Tani, K.,, Adachi, T., Nakano, N., Osanai, Y., Kimura, J.-I
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Journal Title
Journal of the Geological Society of Japan
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geochemical diversity in submarine HIMU basalts from Austral Islands, French Polynesia2013
Author(s)
Hanyu, T., Dosso, L., Ishizuka, O., Tani, K., Hanan, B.B., Adam, C., Nakai, S., Senda, R., Chang, Q., Tatsumi, Y.
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Journal Title
Contributions to Mineralogy and Petrology
Volume: 166
Pages: 1285-1304
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The earliest mantle fabrics formed during subduction zone infancy2013
Author(s)
Harigane, Y., Michibayashi, K., Morishita, T., Tani, K., Dick, H.J.B., Ishizuka O.
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Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 377-378
Pages: 106-113
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] An inter-laboratory evaluation of OD-3 zircon for use as a secondary U-Pb dating standard2013
Author(s)
Iwano, H., Orihashi, Y., Hirata, T., Ogasawara, M., Danhara, T., Horie, K., Hasebe, N., Sueoka, S., Tamura, A., Hayasaka, Y., Katsube, A., Ito, H., Tani, K., Kimura, J.-I., Chang, Q., Kouchi, Y., Haruta, Y., Yamamoto, K.
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Journal Title
Island Arc
Volume: 22
Pages: 382-394
DOI
Peer Reviewed
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