2014 Fiscal Year Research-status Report
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26400515
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
留岡 和重 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00201658)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 炭素質コンドライト / コンドリュールリム / 隕石母天体 / 水質変成 / 角礫岩 / ネフェリン / 透過電子顕微鏡 / 水熱実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンドリュール・リムの形成過程：コンドライト隕石のコンドリュールの多くは細粒のリムに囲まれている。リムは，原始星雲においてコンドリュールの表面に塵が付着して形成されたという説と，隕石母天体内のプロセスで形成されたという説の間で長い間論争が続いてきた。我々はこの問題を明らかにする目的で，電子顕微鏡を用いて様々な隕石の詳細な研究を行いつつある。モコイアCV3隕石のオリビンに富むリムを詳細に調べた結果，リムはコンドリュールを交代変成して形成されていることを明らかにした。コンドリュールとリムは，水質変成だけでなく熱変成の痕跡も示す。これらの結果は，リムは隕石母天体中で変成作用を受けて形成されたことを示しており，コンドリュールとそれを囲むリムは，角礫岩化によって形成されたクラスト（岩片）であるという我々が最近提出したモデル（Tomeoka and Ohnishi, 2010; GCA）と整合的である。
隕石マトリックス中の微細ネフェリン粒子の形成：ニンチャン隕石のマトリックスは特にNa，K，Alに異常に富むことが知られているが，それらの元素がどのような物質に含まれているかは不明であった。我々は，ニンチャン隕石マトリックスを透過型電子顕微鏡および放射光X線回折を用いて調べた結果，それらの元素の大部分はネフェリンとソーダライトとして存在することがわかった。一方，マトリックス以外のコンドリュールやCAIのNa，K，Al含有量は非常に低い。今回の研究結果は，マトリックスのネフェリンとソーダライトは，元はコンドリュール，CAIを交代して生成したものであり，それらはその後，細かい粒子に崩壊し，マトリックス中に分散して行ったことを示唆している。我々は，そのような崩壊・分散のプロセスは現在の隕石の設定で起こったのではなく，隕石が最終的に岩石化する以前に起こったというモデルを提出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
隕石C隕石のSEM，TEM/STEM，EPMA，SR-XRDによる観察・分析・解析：本年度は，モコイアCV隕石のオリビンに富むリムとそれが囲むコンドリュール，そして特徴がCVに近いニンチャン（非分類）隕石のマトリックスの研究を重点的に行い，それらの研究成果を，当該分野の権威ある学術誌Geochimica et Cosmochimica Actaに2つの論文として発表した。また，本研究に関連する成果の合計8件の発表を，地球惑星科学連合大会，鉱物科学会の年会において行った。
水熱変成実験：上記母天体モデルが適合する，あるいはその可能性のある全ての隕石が大規模な水質変成を受けている。本研究では，水質変成プロセスおよびその条件を定量的に明らかにすることを目的に，水熱合成装置を用いて水熱変成実験を行いつつある。本年度は，特にネフェリンの生成実験に進展が見られた。上述のように，我々のニンチャン隕石の研究によって，ネフェリンはC隕石の母天体プロセスを解読する上で鍵となる重要な物質だということが明らかになった。本年度は，C隕石中のネフェリンの前駆物質であるメリライトと斜長石を様々な条件下で変成させる実験を行い，ネフェリンに関係する幾つかの含水相の生成に成功した。現在は，加熱によるそれら含水相からネフェリンへの変化のメカニズムを明らかにするため，TGA，DTAを用いて熱分析実験を行いつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
母天体におけるコンドリュール／リム再配置モデルの確立と検証：モコイアCV3隕石のコンドリュール／リムに関する我々の最近の研究結果（Tomeoka and Ohnishi, 2010, 2011, 2014; GCA）は，リムの成因に関する問題を超えて，モコイア隕石全体の岩相形成に関する，より根本的な問題を提起している。それは，全てのコンドリュール／リムは，実は隕石母天体内の異なる領域で形成されたクラストであり，現在の隕石は，それらのクラストが再集積して形成されたものだということである。もしそれが正しいとしたら，この隕石の岩相形成が，従来考えられてきたように，原始太陽系星雲物質の直接集積では説明できないことを意味する。本年度は，これまでの成果を総括し，モコイア隕石の岩相形成に関する新たな母天体モデルの構築を目指す。
それとともに，当研究室の学生達の協力を得て，モコイア以外の隕石をSEM-EDS，TEM/STEM-EDS，EPMA，SR-XRDを用いて詳細に調べ，申請者らがモコイア隕石から見出したような鉱物学的・組織的特徴が存在するかどうかを見極める。それによって，我々が導きつつある新たな母天体モデルがそれらの隕石でも成り立つかどうかを検証する。
また，上述したネフェリンの形成に関する水熱変成実験，加熱・熱分析実験を継続して行い，隕石母天体内の水熱条件下におけるネフェリン形成メカニズムを明らかにすることを目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究は本年度前から既に開始しており，本年度は，上述のようにその研究が大きな進展をみせた。そのため，これまで行いつつあった研究に重点を置くこととなり，実験は主にこれまで調達した物品を用いて行い，新たな物品の購入は控えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度も，これまでの成果をもとに，C隕石のSEM，TEM/STEM，EPMA，SR-XRDによる観察・分析，そして水熱変成実験を継続して推進して行く。研究費の主要部分は，それらに必要な物品（主に消耗品）の購入，機器使用料に充てる。また上述したように，本年度は特に重要な成果を得たので，国内外の学会等における成果発表にも充てる予定である。
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