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造岩鉱物間の反応過程の解読

研究課題

研究課題/領域番号 14204052
研究種目

基盤研究(A)

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 下林 典正  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70235688)
三宅 亮  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10324609)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2004年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2003年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2002年度: 40,430千円 (直接経費: 31,100千円、間接経費: 9,330千円)
キーワード造岩鉱物 / 反応過程 / 相変態 / コンピューターシミュレーション
研究概要

地球惑星物質科学では、世界的に古くから鉱物の形成過程や反応過程によって形成された組織からその形成環境や条件の推定が行われてきたが、その現象の複雑さのために、地球や惑星の物質進化の詳細を理解するには不十分なものが多い。しかしながら、理論的背景の確立が行われてこなかったため、ハイテク技術による組織観察の装置の進展があるものの停滞して来たといえる。本研究は、統計力学的理論を鉱物の反応過程に適用できるように発展させ、そのもとに、鉱物間の反応組織の観察を行い、反応組織のもつ情報の解読、特に解読法の確立を目的とするものである。
本研究ではまず、組織解析にとって基本となる累帯構造形成や結晶形態形成過程に関する理論的背景を、統計力学的解析よって確立した。特に、反応界面での平衡の仮定を設けず、一般的な条件を設定し解析した。これらの解析によって、例えば、累帯構造から反応過程での温度変化の加速度の見積もりが可能となることが分かった。また、造岩鉱物、例えばザクロ石や斧石中の累帯構造の組織観察を行い、その理論的背景に立脚してその形成過程の解析を行った。代表的な研究成果としては、ガーネットの形成反応過程で残された組成累帯構造から、変成岩の温度変化の加速度の見積もりを行なった点が挙げられる。これらの結果から、一部不完全ではあるが当初に目的とした結果が得えられたと考えられる。この研究により、世界的にも新しい組織解析が出来るようになり、地球・物質科学に与える影響は大きいと考えられる。
また、本研究は、新しい理論的背景による組織解析の研究であり、地球・惑星科学のみならず、材料科学や結晶成長学等に与える影響も大きいと考えられる。実際、すでに提唱してきた理論や本研究での成果の一部は、地球惑星物質科学関係でなく、結晶成長学等の国際誌に掲載されたものであり、そのような分野における、本研究の重要性を示していると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Effect of kink contamination on habit of two-dimensional crystal during growth with edge diffusion2005

    • 著者名/発表者名
      Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective distribution coefficients of an ideal solid solution crystal : Monte Carlo simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, K., T.Irisawa, M.Kitamura, E.Yokoyama, Y.Kumagai, A.Koukitu
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of the ionic size on thermal expansion of low cordierite by molecular dynamics simulation2005

    • 著者名/発表者名
      A., Miyake
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 88

      ページ: 121-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of ionic size in the tetrahedral and octahedral site on thermal expansion of low temperature cordierite2005

    • 著者名/発表者名
      A., Miyake
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 88

      ページ: 362-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Kink contamination on habit of two-dimensional crystal during growth edge diffusion2005

    • 著者名/発表者名
      Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective distribution coefficients of an ideal solid solution crystal : Monte Carlo simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, K., T.Irisawa, M.Kitamura, E.Yokoyama, Y.Kumagai, A.Koukitu
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of kink contamination on habit of two-dimensional crystal during growth with edge diffusion2005

    • 著者名/発表者名
      Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth In press

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effective distribution coefficients of an ideal solid solution crystal : Monte2005

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, K., T.Irisawa, M.Kitamura, E.Yokoyama, Y.Kumagai
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth In press

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of the ionic size on thermal expansion of low cordierite by molecular dynamics simulation2005

    • 著者名/発表者名
      A.Miyake
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 88

      ページ: 121-126

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of ionic size in the tetrahedral and octahedral site on thermal expansion of low temperature cordierite2005

    • 著者名/発表者名
      A.Miyake
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 88

      ページ: 362-366

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mean-field theory of habit change phenomenon during crystal growth2004

    • 著者名/発表者名
      Balykov, L.N., M.Kitamura, I.L.Maksimov
    • 雑誌名

      Physical Review B 69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isosymmetric structural phase transition of orthoenstatite : molecular dynamics simulation2004

    • 著者名/発表者名
      A., Miyake, N., Shimobayashi, M., Kitamura
    • 雑誌名

      American Mineralogist 89

      ページ: 1667-1672

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical composition of a binary dilute solid solution during growth from its melt : effect of kink kinetics2004

    • 著者名/発表者名
      Kitamrua, M., Matsumoto, N
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 260

      ページ: 243-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Composition and I4/m-P4_2/n phase transition in scapolite solid solution2004

    • 著者名/発表者名
      Seto, Y., Shimobayashi, N., Miyake, A., Kitamura, M.
    • 雑誌名

      America Mineralogist 89

      ページ: 257-265

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical composition of a binary dilute solid solution during growth from its melt : effect of kink kinetics2004

    • 著者名/発表者名
      Kitamnia, M., Matsumoto, N
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 260

      ページ: 243-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isosymmetric structural phase transition of orthoenstatite : molecular dynamics simulation2004

    • 著者名/発表者名
      A.Miyake, N.Shimobayashi, M.Kitamura
    • 雑誌名

      American Mineralogist 89

      ページ: 1667-1672

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Incommensurate phase in the kosmochlor-diopside join : a new polymorph of clinopyroxene2003

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto, S., Shimobayashi, N., Kitamura, M.
    • 雑誌名

      America Mineralogist 88

      ページ: 1605-1607

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Petrological constraints on the formation conditions and retrograde P-T path of the Kotsu eclogite unit, central Shikoku2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, M., Wallis, S., Aoya, M., Enami, M., Kawano, J., Seto, Y., Shimobayashi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Metamorphic Geology 21

      ページ: 363-376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A cooling rate constraint on microtextural development of plagioclase and scapolite : and example from the Lutzow-Holm Comples, East Antarctica2003

    • 著者名/発表者名
      Miyake, A., Seto, Y., Kitamura, M.
    • 雑誌名

      Polar Geoscience 16

      ページ: 100-107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth morphology and change in growth conditions of a spinel-twinned natural diamond2002

    • 著者名/発表者名
      Abduriyim, A., M.Kitamura
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 237-239

      ページ: 1286-1290

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective distribution coefficients and growth rates of a binary dilute solid solution controlled by kink kinetics and volume diffusion2002

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, N., M.Kitamura
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 237-239

      ページ: 51-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulations of phase transition between high-temperature and high-pressure clinoenstatite2002

    • 著者名/発表者名
      Miyake, A., Shimobayashi, N., Miura, E., Kitamura, M.
    • 雑誌名

      Physics of Earth and Planetary Interiors 129

      ページ: 1-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation process of calcium carbonate from highly supersaturated solution2002

    • 著者名/発表者名
      Kawano, J., Shimobayashi, N., Kitamura, M., Shinoda, K., Aikawa, N.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 237-239

      ページ: 419-423

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equilibration temperature of the Kobe meteorite2002

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, Y., M.Kitamura, T.Hirajima, N.Nakamura.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal 36

      ページ: 323-332

    • NAID

      10016753441

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equilibrium form of negative crystals in igneous quartz2002

    • 著者名/発表者名
      Asada, R., Shimobayashi, N., Kitamura, M.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 97

      ページ: 56-69

    • NAID

      10008204457

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equilibration temperature of the Kobe meteorite2002

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, Y., M.Kitamura, T.Hirajima, N.Nakamura
    • 雑誌名

      Geochemical Journal 36

      ページ: 323-332

    • NAID

      10016753441

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitammura, M., Matsumoto, N: "Chemical composition of a binary dilute solid solution during growth from its melt : effect of kink kinetics"Journal of Crystal Growth. 260. 243-254 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seto, Y., Shimobayashi, N., Miyake, A., Kitamura, M.: "Composition and I4/m-P4_2/n phase transition in scapolite solid solution"America Mineralogist. 89. 257-265 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sakamoto, S., Shimobayashi, N., Kitamura, M.: "Incommensurate phase in the kosmochlor-diopside join : a new polymorph of clinopyroxene"America Mineralogist. 88. 1605-1607 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto, M., et al.: "Petrological constraints on the formation conditions and retrograde P-T path of the Kotsu eclogite unit, central Shikoku"Journal of Metamorphic Geology. 21. 363-376 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyake, A., Seto, Y., Kitamura, M.: "A cooling rate constraint on microtextural development of plagioclase and scapolite : and example from the Lutzow-Holm Comples, East Antarctic"Polar Geoscience. 16. 100-107 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 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. 237-239. 1286-1290 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 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 vol ume diffusion"Journal of Crystal Growth. 237-239. 51-54 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Miyake, A., Shimobayashi, N., Miura, B., Kitamura, M.: "Molecular dynamics simulations of phase transition between high-temperature and high -pressure clinoenstatite"Physics of Earth and Planetary Interiors. 129・1. 1-11 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawano, J, Shimobayashi, N., Kitamura, M., Shinoda, K., Aikawa, N.: "Formation process of calcium carbonate from highly supersaturated solution"Journal of Crystal Growth. 237-239. 419-423 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tachibana, Y., M.Kitamura, T.Hirajima, N.Nakamura: "Equili bration temperature of the Kobe meteorite"Geochemical Journal. 36. 323-332 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Asada, R., Shimobayashi, N., Kitamura, M.: "Equilibrium form of negative crystals in igneous quar tz"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 97・2. 59-69 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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