2016 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, 理学研究科, 教授 (00201658)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コンドライト / 隕石母天体 / 流動化 / 水質変成 / 熱変成 / コンドリュール / 角れき岩化 / 電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．2014年度に我々は，ニンチアン隕石のマトリックスにネフェリン/ソーダライト（Nph/Sdl）粒子が高密度で含まれていることを明らかにした（Matsumoto et al., 2014）。本年度は，ニンチアン隕石のコンドリュールの電子顕微鏡観察によって，Nph/Sdlがコンドリュールメソスタシスの変成によって生成したこと，さらにそれらNph/Sdlがマトリックス中に広く分布しているものと鉱物学的にほとんど同一であることを明らかにした（Matsumoto et al., 2017）。これらの結果は，ニンチャン隕石マトリックスのNph/Sdlは元々コンドリュールメソスタシスの変成によって生成したものであり，その後，隕石母天体内のプロセスでマトリックスに分散したことを示唆している。そのプロセスは，Tomeoka and Ohnishi (2015) が提出した隕石母天体内における構成物の流動化モデルで矛盾なく説明できることが明らかになった。
2．ネフェリンが隕石母天体内における水熱変成，それに続く熱変成よって生成し得るかを検証する目的で，隕石中のネフェリンの前駆物質であるゲーレナイトと斜長石の水熱・加熱実験，そして変成の反応速度論的解析を行った。その結果，ネフェリンは隕石母天体内における以下の2段階の変成を経て生成した可能性が高いことが明らかになった（Ichimura et al., 2017）。（1）低温下（＜300℃）における，ゲーレナイトと斜長石の水熱変成によるNa ゼオライトの生成，（2）高温下（300-700℃）における長時間の加熱によるNa ゼオライトのネフェリンへの相転移。本研究で得られた定量的データは，今後コンドライトの水熱変成，熱変成の解明に重要な制約を与えることが予想される。
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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
昨年度，CV隕石の一つが，母天体内の破砕作用により分離したコンドリュール/リムとマトリックス粒子が流動状態で運搬され，混合・集積することによって形成されたというモデル（母天体内流動化モデル）を提出した（Tomeoka and Ohnishi, 2015）。
我々の次なる目標は，このモデルが他の多くの隕石においても成り立つかどうかを検証し，コンドライトに普遍的に成り立つかどうかを明らかにすることである。本年度は，「研究実績の概要」の 1．に記したように，ニンチャン隕石のコンドリュールおよびマトリックスのNph/Sdlの産状（Matsumoto et al., 2014）が，上述の母天体内流動化モデルで説明できることを明らかにした。この成果はGeochimica et Cosmochimica Actaに論文として発表した（Matsumoto et al., 2017）。
さらに「研究実績の概要」の 2．に記したように，ネフェリンの生成に関する実験的研究で大きな進展が見られた。「ネフェリンが強い加熱を受けていない炭素質コンドライト母天体内で本当に生成するのか」は，隕石学における過去40年に及ぶ大問題であった。我々は，水熱・加熱実験，反応速度論的解析にもとづいて，炭素質コンドライト母天体内で想定される温度・圧力条件における水熱変成，熱変成によってネフェリンが十分生成し得ることを明らかにした。この成果はGeochimica et Cosmochimica Actaに論文として発表した（Ichimura et al., 2017）。
上記の成果に加え，本研究に関連する他の研究成果について地球惑星科学連合大会，鉱物科学会で発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も，上述の母天体内流動化モデル（Tomeoka and Ohnishi, 2015）がコンドライトに普遍的に成り立つかどうかを検証する目的で，電子顕微鏡を用いて他の隕石の詳細な観察・分析を継続して行う。さらに，隕石母天体内におけるネフェリン生成を模擬した水熱変成実験でソーダライト生成に関する予期せぬ興味深い結果が得られたので，その実験をさらに継続して行う。また，2017年度は本研究の最終年度に当たるので，他の研究成果の論文，さらにこれまでの研究全体を総括する論文の執筆にも専念する。
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| Causes of Carryover |
本年度は，電子顕微鏡実験は主に前年度までに購入した試料，器具，材料，化学薬品を用いて行い，新たな出費はかなり抑えることができた。隕石母天体内の水熱変成，熱変成を模擬した実験では，主に既設の水熱合成装置，加熱装置および熱量分析計を用いたため，それほど多くの設備費，消耗品費を必要としなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度も，隕石のSEM，TEM/STEM，EPMA，SR-XRDによる観察・分析，そして水熱実験を推進するために必要な器具，材料，化学薬品の購入，機器使用料に充てる。また，研究連絡，議論，成果発表のための旅費，論文執筆のための英文校閲費にも充てる予定である。
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[Presentation] 月面における水の起源と水源地: 物質科学的見地からの検討2016
Author(s)
鹿山雅裕, 富岡尚敬, 大谷栄治, 中嶋悟, 瀬戸雄介, 長岡央, Fagan Timothy J, Gotze Jens, 三宅亮, 小澤信, 関根利守, 宮原正明, 松本恵, 庄田直起, 留岡和重
Organizer
日本地球惑星科学連合
Place of Presentation
幕張メッセ（千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-22 – 2016-05-26
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[Presentation] 月隕石に記録された水に富む月の上部マントル2016
Author(s)
鹿山雅裕,中嶋悟, 富岡尚敬, 瀬戸雄介, 大谷栄治, Fagan Timothy J, 長岡央, 小澤信，関根利守, 宮原正明, 三宅亮, 福田惇一, 留岡和重, 市村隼, 松本恵, 鈴木康太, Gotze Jens
Organizer
日本地球惑星科学連合
Place of Presentation
幕張メッセ（千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-22 – 2016-05-26
