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欠陥場におけるマントル鉱物中の原子拡散プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03750
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
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

富岡 尚敬  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 主任技術研究員 (30335418)

研究分担者 伊藤 元雄  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (40606109)
Das Kaushik  広島大学, 理学研究科, 准教授 (40634077)
安東 淳一  広島大学, 理学研究科, 教授 (50291480)
研究協力者 大西 市朗  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード欠陥 / マントル鉱物 / 原子拡散 / 透過電子顕微鏡 / カンラン石 / 準スピネル構造 / リングウッダイト / 無拡散相転移 / TEM / 地殻・マントル物質 / 格子欠陥 / 電子顕微鏡 / ケイ酸塩 / 集束イオンビーム装置 / 面欠陥 / 拡散 / 輝石
研究成果の概要

ケイ酸塩鉱物中の欠陥場における陽イオン拡散を明らかにするため、天然試料と実験回収試料について、透過電子顕微鏡を中心とするナノスケールでの微細組織・結晶構造・元素分布の解析を行った。特に、天然の輝石とカンラン石の欠陥中のFeイオンの拡散現象を検討した結果、結晶中の欠陥構造である転位と積層欠陥が、高速拡散路として重要な役割を果たすことが定性的ながら示された。また、本研究課題の一部として隕石鉱物の欠陥構造の記載を行う過程で、輝石とカンラン石のそれぞれについて新高圧相を発見し、マントルに沈み込む海洋プレート内の高圧相転移メカニズムについて、新たな知見が得られた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 隕石と地球深部におけるメージャライトガーネットの秩序-無秩序転移2018

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 60 号: 1 ページ: 2-8

    • DOI

      10.5940/jcrsj.60.2

    • NAID

      130006441867

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new high-pressure form of Mg2SiO4 highlighting diffusionless phase transitions of olivine2017

    • 著者名/発表者名
      Tomioka Naotaka、Okuchi Takuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 17351-17351

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17698-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-pressure minerals in shocked meteorites2017

    • 著者名/発表者名
      Tomioka Naotaka、Miyahara Masaaki
    • 雑誌名

      Meteoritics & Planetary Science

      巻: 52 号: 9 ページ: 2017-2039

    • DOI

      10.1111/maps.12902

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructural observations of fracture–filling goethite vein along the Kerajang Fault Zone in the Rengali Province of eastern India2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, J. Ando, N. Tomioka, K. Das, G. Ghosh, S. Bose
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 112 号: 2 ページ: 102-107

    • DOI

      10.2465/jmps.161113

    • NAID

      130007348405

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deformation history of Pinatubo peridotite xenolith: constraint from microstructural observation and determination of olivine slip system2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, T., Ando, J., Tomioka, N., and Kobayashi, T.
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 44 号: 4 ページ: 247-262

    • DOI

      10.1007/s00269-016-0853-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete 40 Ar resetting in an ultracataclasite by reactivation of a fossil seismogenic fault along the subducting plate interface in the Mugi Melange of the Shimanto accretionary complex, southwest Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Tonai, S., S. Ito, Y. Hashimoto, H. Tamura, and N. Tomioka
    • 雑誌名

      Journal of Structural Geology

      巻: 89 ページ: 19-29

    • DOI

      10.1016/j.jsg.2016.05.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エポックメイキングな隕石たち(その8):  ~Tenham隕石~小惑星から探る地球マントル物質~2016

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌遊星人

      巻: 25 号: 2 ページ: 64-67

    • DOI

      10.14909/yuseijin.25.2_64

    • NAID

      130005313102

    • ISSN
      0918-273X, 2423-897X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of natural MgSiO3 tetragonal garnet in a shocked chondritic meteorite2016

    • 著者名/発表者名
      Tomioka, N., Miyahara, M., and Ito, M.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 2 号: 3

    • DOI

      10.1126/sciadv.1501725

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 巨大隕石孔形成プロセス解明に向けての鉱物学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬,谷理帆、鹿山雅裕、ダス カウシク、IODP-ICDP Expedition 364 Science Party
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Shock pressure estimation in basement rocks of the Chicxulub impact crater using cathodoluminescence spectroscopy of quartz2017

    • 著者名/発表者名
      Riho Tani, N. Tomioka, Masahiro Kayama, Yu Chang, Hirotsugu Nishido, Das Kaushik, Auriol Rae, Ludovic Ferriere, Sean P S Gulick, Joanna V Morgan and IODP-ICDP Expedition 364 Scientists,
    • 学会等名
      American Geophysical Union, Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピナツボカンラン岩ゼノリスの変形履歴2017

    • 著者名/発表者名
      迫田夜空 、山本貴史、安東淳一 、富岡尚敬、芳川雅子
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トリプルビームFIBによるEBSD試料加工法の開発および南極微隕石試料への応用2017

    • 著者名/発表者名
      兒玉優、富岡尚敬、伊藤元雄、今栄直也
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 石英のカソードルミネッセンスを用いたチクシュルーブ クレーターの基盤岩の圧力推定2017

    • 著者名/発表者名
      谷理帆、富岡尚敬、鹿山雅裕、常昱 、西戸裕嗣、Das Kaushik、Rae Auriol、Ferriere Ludovic
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フォルステライト単結晶の超高速一軸圧縮と格子すべり相転移2017

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生、PUREVJAV Narangoo、尾崎典雅、松岡健之、高橋謙次朗、瀬戸雄介、丹下慶範、犬伏雄一、矢橋牧名、富岡尚敬、関根利守、田中和夫、兒玉了祐
    • 学会等名
      日本高圧力学会第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A FIB-NanoSIMS-TEM study of unmelted Antarctic micrometeorite TT006D1072016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, N. Tomioka, Y. Kodama, N. Imae
    • 学会等名
      The Seventh Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FIB-SEM、NanoSIMS、TEMによるリンケージ分析技術の開発と南極微隕石への応用2016

    • 著者名/発表者名
      兒玉優、伊藤元雄、富岡尚敬、今栄直哉
    • 学会等名
      2016年度地球化学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市住吉区)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Tetragonal majorite: New constraint on shock histories of meteorites2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tomioka, M. Miyahara, M. Ito
    • 学会等名
      Meteoritical Society Meeting
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 普通コンドライトのエンスタタイトに見られるラメラ状Feゾーニング2016

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬、山本貴史、安東淳一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピナツボカンラン岩の微細組織観察:交代作用及び変形履歴の推定2016

    • 著者名/発表者名
      山本貴史、安東淳一、富岡尚敬、小林哲夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development FIB-SEM, NanoSIMS and TEM sequential analysis for micrometeorites from Antarctica2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤元雄、富岡尚敬、今栄直也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケールで探る海洋と惑星の物質:コア研TEM/FIBラボの現状2015

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬
    • 学会等名
      第6回広島大学・海洋研究開発機構合同シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学図書館ライブラリーホール(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 衝撃を受けた隕石中の正方晶系ガーネットの発見2015

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬、宮原正明、伊藤元雄
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃を受けた隕石中のメージャーライトガーネットの対称性2015

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬、宮原正明、伊藤元雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 天然で変形したオリビンの転位芯に認められる鉄の濃集2015

    • 著者名/発表者名
      山本貴史、安東淳一、富岡尚敬、 伊藤元雄、森下知晃、大藤弘明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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