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鉱物における非晶質化の新しいメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18K03782
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関山口大学

研究代表者

永嶌 真理子  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (80580274)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード結晶質 / 非晶質 / メタミクト / ラマン分光 / クリノゾイサイト / 偏光ラマン / 結晶性 / 原子配列 / 岩石・鉱物・鉱床学
研究成果の概要

天然Cr+Vクリノゾイサイトで観察された放射性元素に起因しない結晶性低下という未知現象に関して,偏光顕微ラマン分光を用いて実態を把握し,その原因と発生メカニズムを検討した。本研究の結果,現象の実態は「原子配列の周期性に乱れがない同方位を持つ結晶子が断片化して,それらの境界領域の結晶性が低下している状態」と理解された。結晶子の断片化は,M3八面体のV(+Cr)の分布によって無秩序配向が促進されたOH基の水素イオンが構造内ユニット間の結合を阻害するように作用した結果,規則性のある原子配列に欠陥を生じさせることで発生すると解釈される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

天然鉱物では含まれる放射性元素の壊変に起因する非晶質化がよく知られており,結晶質固体物質における結晶性の変化は物質の特性を大きく左右する重要な現象である。私は2011年に天然鉱物から放射性元素に起因しない未知の結晶性低下現象を見出したが,当時はそのメカニズムは未解明であった。しかし本研究により,現象の実態を正確に把握することに成功し,さらにその原因や発生メカニズムを提唱するに至った。今後,さらなる検証を要するが,本現象は結晶質物質に普遍的に起こり得るため,本研究成果は天然・合成問わず結晶質物質を扱う分野全体に波及すると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 6件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ハンブルク大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルン大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bern(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bern(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bern(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Hamburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Role of Scandium Substitution in Babingtonite Group Minerals2022

    • 著者名/発表者名
      Nagashima M., Nishio-Hamane, D., Matsumoto, T., Fukuda, C.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 12 号: 3 ページ: 333-333

    • DOI

      10.3390/min12030333

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 岩城島産エジリンアルビタイト中のデーリー石とゼッツェル石2021

    • 著者名/発表者名
      Imaoka, T., Akita, S., Nagashima, M.
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 130 号: 3 ページ: 369-378

    • DOI

      10.5026/jgeography.130.369

    • NAID

      130008066577

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 年月日
      2021-06-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the nature of Pb species in Pb-exchanged zeolite stellerite (STI): A combined experimental and theoretical study2021

    • 著者名/発表者名
      Roos, D.P., Scheinost, A.C., Churakov, S.V., Nagashima, M., Cametti,G.
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 327 ページ: 111444-111444

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2021.111444

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ferriprehnite, Ca<sub>2</sub>Fe<sup>3+</sup>(AlSi<sub>3</sub>)O<sub>10</sub>(OH)<sub>2</sub>, an Fe<sup>3+</sup> analogue of prehnite, from Kouragahana, Shimane Peninsula, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, M.,Nishio-Hamane, D., Ito, S., Tanaka, T.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 116 号: 3 ページ: 129-139

    • DOI

      10.2465/jmps.210127

    • NAID

      130008065778

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ore and skarn mineralogy of the Eboshi deposit of the Naganobori copper mine, Yamaguchi, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      NAGASHIMA Mariko、MORISHITA Yukina、IMOTO Yuji、IMAOKA Teruyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 116 号: 1 ページ: 26-44

    • DOI

      10.2465/jmps.200818

    • NAID

      130007995434

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The structural state of Finnish Cr- and V-bearing clinozoisite: insights from Raman spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Mariko、Armbruster Thomas、Nishio-Hamane Daisuke、Mihailova Boriana
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 48 号: 1

    • DOI

      10.1007/s00269-020-01129-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical and lithium isotope characteristics of murakamiite and Li–rich pectolite from Iwagi Islet, Southwest Japan2021

    • 著者名/発表者名
      IMAOKA Teruyoshi、KIMURA Jun-Ichi、CHANG Qing、ISHIKAWA Tsuyoshi、NAGASHIMA Mariko、TAKESHITA Natsuki
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 116 号: 1 ページ: 9-25

    • DOI

      10.2465/jmps.200721

    • NAID

      130007995424

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal chemistry of Sr–rich piemontite from manganese ore deposit of the Tone mine, Nishisonogi Peninsula, Nagasaki, southwest Japan2020

    • 著者名/発表者名
      NAGASHIMA Mariko、SANO Yuko、KOCHI Takako、AKASAKA Masahide、SANO-FURUKAWA Asami
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 115 号: 5 ページ: 391-406

    • DOI

      10.2465/jmps.191122

    • NAID

      130007935423

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-methodical study of the Ti, Fe2+ and Fe3+ distribution in chevkinite-subgroup minerals: X-ray diffraction, neutron diffraction, 57Fe Moessbauer spectroscopy and electron-microprobe analyses2020

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Mariko、Armbruster Thomas、Akasaka Masahide、Sano-Furukawa Asami、Nishio-Hamane Daisuke、Malsy Anna、Imaoka Teruyoshi、Nakashima Kazuo
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 47 号: 6

    • DOI

      10.1007/s00269-020-01096-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aluminosugilite, KNa2Al2Li3Si12O30, an Al-analogue of sugilite, from the Cerchiara mine, Liguria, Italy.2020

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, M., Fukuda, C., Matsumoto, T., Imaoka, T., Odicino, G., and Armellino, G.
    • 雑誌名

      European Journal of Mineralogy

      巻: 32 号: 1 ページ: 57-66

    • DOI

      10.5194/ejm-32-57-2020

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystal chemistry and Raman spectroscopy of momoiite from Japan2019

    • 著者名/発表者名
      ENDO Shunsuke、NAGASHIMA Mariko、ENAMI Masaki
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 114 号: 4 ページ: 161-169

    • DOI

      10.2465/jmps.190219

    • NAID

      130007719449

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution of Cr3+ between octahedral and tetrahedral sites in synthetic blue and green (CaMgSi2O6)95(CaCrAlSiO6)5-diopsides.2019

    • 著者名/発表者名
      Akasaka, M., Takasu, Y., Handa, M., Nagashima, M., Hamada, M., and Ejima, T
    • 雑誌名

      Mineralogical Magazine

      巻: 83 号: 4 ページ: 497-505

    • DOI

      10.1180/mgm.2019.1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and crystal chemistry of mukhinite, V-analogue of clinozoisite on the join Ca2Al3Si3O12(OH)?Ca2Al2VSi3O12(OH)2018

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Mariko、Nishio-Hamane Daisuke、Nakano Nobuhiko、Kawasaki Toshisuke
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 46 号: 1 ページ: 63-76

    • DOI

      10.1007/s00269-018-0988-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystal chemistry of poppiite, V–analogue of pumpellyite, from the Komatsu mine, Saitama Prefecture, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      NAGASHIMA Mariko、MATSUMOTO Takashi、YAMADA Takashi、TAKIZAWA Minoru、MOMMA Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 113 号: 5 ページ: 251-262

    • DOI

      10.2465/jmps.180613

    • NAID

      130007506107

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between cation substitution and hydrogen-bond system in hydrous pyroxenoids with three-periodic single-chain of SiO4 tetrahedra: pectolite, murakamiite, marshallsussmanite, serandite and tanohataite.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, M., Imaoka, T., Fukuda, C. and Pettke, T.
    • 雑誌名

      European Journal of Mineralogy

      巻: in press 号: 3 ページ: 451-463

    • DOI

      10.1127/ejm/2018/0030-2744

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 山口県長門市津黄安山岩に産する沸石類の産状2021

    • 著者名/発表者名
      永嶌真理子, 西岡美結
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 山口県美祢市長登銅山梅ヶ窪坑に産する鉱石鉱物とスカルン鉱物の鉱物学的特徴2021

    • 著者名/発表者名
      窪津優花, 永嶌真理子
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 島根半島古浦が鼻の熱水変質玄武岩中に産する二次鉱物とその生成プロセスについて2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤修一, 永嶌真理子
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 山口県山口市一の坂銀山産鉱石の鉱物学的特徴2021

    • 著者名/発表者名
      岡谷実冶子, 永嶌真理子
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 山口県美祢市長登銅山烏帽子坑に産するコバルト鉱石2019

    • 著者名/発表者名
      永嶌真理子・井本裕二・森下幸菜
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2019年年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal chemistry of synthetic mukhinite, V-analogue of clinozoisite, on the join Ca2Al3Si3O12(OH)-Ca2Al2VSi3O12(OH)2019

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, M. , Nishio-Hamane, D., Nakano, N., and Kawasaki, T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal chemistry of hydrous pyroxenoids with three-periodic single-chain of SiO4 tetrahedra.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagashima, M., Imaoka, T., Fukuda, C., and Pettke, T.
    • 学会等名
      IMA2018 Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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