C_aO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系の高温高圧下における相関系

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460055
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 大沼 晃助 東北大学, 理学部, 教授 (50000865)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤巻 宏和 東北大学, 理学部, 助手 (90133933) ; 吉田 武義 東北大学, 理学部, 助手 (80004505) ; 青木 謙一郎 東北大学, 理学部, 教授 (00004276)
• Keywords: 相平衡 / クロム / 岩石科学モテル系 / 輝石 / 斜長石

Research Abstract

玄武岩を構成する重要な造岩鉱物である輝石と斜長石を代表する系はマグマ生成のモデルの考察にとって不可欠である。単斜輝石と斜長石を代表するCaMgSi_2O_6-CaAl_2Si_2O_8系におけるCrの影響についてはすでに代表者によって研究された。今年度においてはもう一つの系MgSiO_3-CaAl_2Si_2O_8に対するCrの影響を検討するため、その予備段階として、この系の相関係について詳細な再検討を行った。実験は常圧空気中において急冷法によった。その結果、フォルステライト+液=プロトエンスタタイト+灰長石の反応に温度巾(1270〜1245℃)があり、またサブソリダスでは斜方輝石-灰長石-トリディマイトの組合せが見られるが、MgSiO_3に著しく富む領域では斜方輝石-トリディマイトの組合せとなる。これらの事実は従来は三成分に属するとされていたこの系が、実は四成分系の部分系としてとらえなければならないことを示している。
今年度における第二の実験は高圧下における相関係に対するクロムの影響の検討のためのものである。CaMgSi_2O_6-CaAl_2Si_2O_8-Mg_2Si_2O_4系に0.2%のMgCr_2O_4を加えた組成に対し、10kbarの圧力下で実験を行った。この結果高圧下では透輝石の初晶域が著しく拡大し、スピネルの初結晶域が縮小することが判明した。このため常圧の場合とは相関係が異なるものになる。その関係はクロムを含まない系の場合と基本的には同じであるが微量のクロムを含む場合には透輝石領域の拡大とスピネル領域の縮小がより著しい。このことは共生鉱物と液相間の元素分配の圧力依存方の問題に基するものであり、今後さらに精密な実験が必要である。

Research Products

• [Publications] Kosuke,Onuma: Jour.of Mineralogy,Petrology and Economic Geology. 83. 405-417 (1988)
• [Publications] Kosuke,Onuma;Hiromi,Ito: Science Report,Tohoku Univ.Series 3. 16. (1989)