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鉱物の成長組成累帯構造の成因

研究課題

研究課題/領域番号 12440148
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関京都大学

研究代表者

北村 雅夫  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70004489)

研究分担者 三宅 亮  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10324609)
下林 典正  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70235688)
平島 崇男  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90181156)
WALLIS Simon  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30263065)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
キーワード鉱物 / 結晶成長 / 累帯構造 / 組織解析
研究概要

成長時に形成される化学組成の不均一による鉱物の内部組織は、鉱物や岩石の履歴ひいては惑星の進化を明らかにするうえで不可欠な情報を提供する。本研究の目的は、組成累帯構造の観察と成長時の組成不均一性の形成に関する理論の構築を行い、組成累帯構造の成因を解明しようとするものである。具体的には、(あ)構築する理論と対比するという立場で、主要な造岩好物について累帯構造の観察を行う、(い)統計力学的立場からの予言性のある成長理論の構築を目指すものである。
研究期間内に、以下のような研究を行った。
(1)本研究で購入した走査型電子顕微鏡を用いて、天然の火成岩や変成岩中の数種の造岩鉱物について、累帯構造を詳細に記載した。
(2)理論的研究としては、希薄溶液からの理想固溶体結晶の成長の場合についてキンク・カイネティックスと母相中の原子の拡散との両者を考慮して一般的な式を導いた。また、2元系でのメルト成長に拡張し、相平衡と成長の場合の療法を同時に取り扱うことに成功した。さらに、分子動力学報によって長石・輝石などの相関係について検討した。こられらの研究の結果、たとえば、成長時の逆累帯構造などを形成する、界面での非平衡現象の本質を明らかにした。また、(1)での双晶の形態変化に関する理論的考察も行った。
(3)以上の研究から、鉱物の成長組成累帯構造から、現時点では長石・ダイヤモンドなどの限られた鉱物ではあるが、組織観察と理論的考察によって、鉱物の形成過程の環境変動を読み取りことに成功した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Miyake, A., N.Shimobayashi, E.Miura, M.Kitamura: "Molecular dynamics simulations of the phase transition between high-temperature and high-pressure clinoenstatites"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 129. 1-11 (2002)

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  • [文献書誌] Matsumoto, N., M.Kitamura: "Effective distribution coefficients and growth rates of a binary dilute solid solution controlled by kink kineteics and volume diffusion"Journal of Crystal Growth. In press. (2002)

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  • [文献書誌] Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov: "Non-equilibrium shape of two dimensional island : Kinetic modeling of morphological changes"Journal of Crystal Growth. In press. (2002)

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  • [文献書誌] Abduriyim, a., M.Kitamura: "Growth morphology and change in growth conditions of a spinel-twinned natural diamond"Journal of Crystal Growth. In press. (2002)

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  • [文献書誌] Shimobayashi, N., M.Kitamura: "Growth habit of needle crystals in coats of coated diamond"Journal of Mineralogical and Petrological Scientes. 96. 188-196 (2001)

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  • [文献書誌] Shimobayashi, N., A.Miyake, M.Kitamura, E.Miura: "Molecular dynamics simulations of the phase transformation between low-temperature and high-temperature clinoenstatites"Physics and Chemistry of Minerals. 28. 591-599 (2001)

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  • [文献書誌] Matsumoto, N., M.Kitamura: "Effective distribution coefficients of a binary ideal solid solution controlled by Kink Kinetics"Journal of Crystal Growth. 222. 667-676 (2001)

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  • [文献書誌] Balykov, L.N., M.Kitamura, L.L.Maksimov, K.Nishioka: "Mean-field theory of kinetic smoothening of growth steps"Europhysics Letters. 52(6). 692-697 (2000)

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  • [文献書誌] Kitamura, M., K.Nishioka: "Rapid-incorporation path of growth units on surfaces during crystal growth"Proceedings of Japan Academy. 76,Ser.B No.8. 108-111 (2000)

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  • [文献書誌] Miyaki, A., K.Kawamura, M.Kitamura: "Molecular dynamics simulation of Al/Si-ordered plagioclase feldspar"American Mineralogist. 85. 1159-1163 (2000)

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  • [文献書誌] Miyake, A., N.shimobayashi: "Cooling histry of a tholeiitic basalt from Funagawa Volcano deduced from microstructure of minerals"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 1-8 (2000)

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  • [文献書誌] Hirajima, T., D.Nakamura, K.Shirahata: "Winchite from Mt. Hiei contract aureole, Kyoto, Japan"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 107-112 (2000)

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  • [文献書誌] Miyake, A. N. Shimobayashi, E. Miura and M. Kitamura: "Molecular dynamics simulations of phase transition between high-temperature and high-pressure clinoenstatite"Physics of Earth and Planetary Interiors. 129. 1-11 (2002)

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  • [文献書誌] Matsumoto, N. and M. Kitamura: "Effective distribution coefficients and growth rates of a binary dilute solid solution controlled by kink kinetics and volume diffusion"Journal of Crystal Growth. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Balykbv, L.N., M, Kitamura and L. L. Maksimov: "Non-equilibrium shape of two-dimensional island : Kinetic modeling of morphological changes"Journal of Crystal Growth. 237-239,P1. 43-46 (2002)

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  • [文献書誌] Abduriyim A, and M. Kitamura: "Growth morphology and change in growth conditions of a spinel-twinned natural diamond"Journal of Crystal Growth. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Shimobayashi, JN. And M. Kitamura: "Growth habit of needle crystals in coats of coated diamonds"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 96. 186-194 (2001)

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  • [文献書誌] Shimobayashi, N., A. Miyake, M. Kitamura and E. Miura: "Molecular dynamics simulations of the phase transformation between low-temperature and high-temperature clinoenstatites"Physics and Chemistry of Minerals. 28. 591-599 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, M. ano M. Kilamura: "Ettective distribution coefficients ot a binary ideal solid solution controlled by kink kinetics"Journal of Crystal Growth. 222. 667-676 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Balykov, L. N., M. Kitamura, L. L. Maksimov and K. Nishioka: "Mean-field theory of kinetic smoothening of growth sleps"Europhysics Letters. 52. 692-697 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitamura, M. and K. Nishioka: "Rapid-incorporation path of growth units on surfaces during growth"Proceedings of the Japan Academy. 76. 108-111 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, A., K. Kawamura and M. Kitamura: "MolecularV dynamics simulation of Al/Si-ordered plagioclase feldspar."American Mineralogist. 85. 1159-1163 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, A. and N. smmobayashi: "Cooling history of a tholeiitic basalt from Funagata Volcano deduced from microstructures"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 1-8 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirajima, T. D Nakamura and K. Sniranata.: "Winchite from Mt. Hiei contact aureole, Kyoto, Japan"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 107-112 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyake, A., N.Shimobayashi, E.Miura, M.Kitamura: "Molecular dynamics simulations of the phase transition between high-temperature and high-pressure clinoenstatites"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 129. 1-11 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto, N., M.Kitamura: "Effective distribution coefficients and growth rates of a binary dilute solid solution controlled by kink kinetics and volume diffusion"Journal of Crystal Growth. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov: "Non-equilibrium shape of two-dimensional island : Kinetic modeling of morphological changes"Journal of Crystal Growth. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Abduriyim, A., M.Kitamura: "Growth morphology and change in growth conditions of a spinel-twinned natural diamond"Journal of Crystal Growth. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimobayashi, N., M.Kitamura: "Growth habit of needle crystals in coats of coated diamonds"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 96. 188-196 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimobayashi, N., A.Miyake, M.Kitamura, E.Miura: "Molecular dynamics simulations of the phase transformation between low-temperature and high-temperature clinoenstatites"Physics and Chemistry of Minerals. 28. 591-599 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,N.and M.Kitamura: "Effective distribution coefficients of a binary ideal solid solution controlled by Kink kinetics"Journal of Crystal Growth. 222. 667-676 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Balykov,L.N.,M.Kitamura,L.L.Maksimov and K.Nishioka: "Mean-field theory of kinetic smoothening of growth steps"Europhysics Letters. 52(6). 692-697 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitamura,M.and K.Nishioka: "Rapid-incorporation path of growth units on surfaces during crystal growth"Proceedings of the Japan Academy. 76,Ser.B.No.8. 108-111 (2000)

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  • [文献書誌] Miyake,A.,K.Kawamura and M.Kitamura: "Molecular dynamics simulation of Al/Si-ordered plagioclase feldspar"American Mineralogist. 85. 1159-1163 (2000)

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  • [文献書誌] Miyake,A.and N.Shimobayashi: "Cooling history of a tholeiitic basalt from Funagata Volcano deduced from microstructure of minerals"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 1-8 (2000)

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  • [文献書誌] Hirajima,T.,D.Nakamura and K.Shirahata: "Winchite from Mt. Hiei contact aureole, Kyoto, Japan"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 107-112 (2000)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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