長石のカソードルミネッセンスを用いた衝撃変成作用の解明

• 研究課題/領域番号: 25800294
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 神戸大学 (2014); 広島大学 (2013)
• 研究代表者: 鹿山 雅裕 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (30634068)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: カソードルミネッセンス / 隕石 / 長石 / 天体衝突 / 高圧実験 / 火星 / 月 / 衝撃変成作用 / 動的圧縮実験 / 静的圧縮実験 / 衝撃圧力 / ダイアモンドアンビルセル / 衝撃実験 / 月隕石 / 火星隕石

研究成果の概要

天体衝突時の圧力や温度、保持時間を理解することで、隕石が受けた衝撃変成作用の詳細を把握することが可能となり、さらにこれらは太陽系形成や生命誕生を紐解く重要な鍵となる。従来の手法では、各パラメーターを定量的に評価することは困難であったものの、本研究から月や火星隕石を構成する長石のカソードルミネッセンス特性と圧力とに密接な関係性を見出すことができ、高圧実験により得られた長石の青色発光と圧力との検量線を用いて、天体衝突時の衝撃圧力と圧力保持時間を推定するに至った。さらに、月や火星隕石の衝撃圧力を系統的に評価することに成功し、月や火星表面で生じた天体衝突過程の全容が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] c. 1450 Ma regional felsic volcanism at the fringe of the East Indian Craton: constraints from geochronology and geochemistry of tuff beds from detached sedimentary basins (2015)
  • 著者名/発表者名: D. KAUSHIK, P. P. CHAKRABORTY, Y. HAYASAKA, M. KAYAMA, S. SAHA and K. KIMURA
  • 雑誌名: Geological Society 巻: 43 号: 1 ページ: 207-221
  • DOI: 10.1144/m43.14
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cathodoluminescence of alkali feldspars and radiation effects on the luminescent properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kayama, Hirotsugu Nishido, Shin Toyoda, Kosei Komuro, Adrian A. Finch, Martin R. Lee, Kiyotaka Ninagawa
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 99 号: 1 ページ: 65-75
  • DOI: 10.2138/am.2014.4361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron irradiation effects on cathodoluminescence in zircon (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. TSUCHIYA, M. KAYAMA, H. NISHIDO and Y. NOUMI.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 109 号: 1 ページ: 18-22
  • DOI: 10.2465/jmps.130621c
  • NAID: 130003383599
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of cathodoluminescence of alkali feldspar to He+ ion implantation and electron irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kayama, Hirotsugu Nishido, Shin Toyoda, Kosei Komuro, Adrian A. Finch, Martin R. Lee, Kiyotaka Ninagawa
  • 雑誌名: Geochronometria 巻: 40 号: 4 ページ: 244-249
  • DOI: 10.2478/s13386-013-0130-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathodoluminescence microscopy and spectroscopy of forsterite from Kaba meteorite: An application to the study of hydrothermal alteration of parent body (2013)
  • 著者名/発表者名: Arnold Gucsik, Taro Endo, Hirotsugu Nishido, Kiyotaka Ninagawa, Masahiro Kayama, Szaniszlo Berczi, Szabolcs Nagy, Peter Abraham, Yuki Kimura, Hitoshi Miura, Ildiko Gyollai, Irakli Simonia, Peter Rozsa, Jozsef Posta, Daniel Apai, Krisztian Mihalyi, Mihaly Nagy, Ulrich Ott
  • 雑誌名: Meteoritics & Planetary Science 巻: 48 号: 12 ページ: 2577-2596
  • DOI: 10.1111/maps.12238
  • 査読あり
• [学会発表] 月隕石におけるシリカ多形の形成過程の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鹿山雅裕、富岡尚敬、関根利守、Gotze Jens、西戸裕嗣、大谷栄治、宮原正明、小澤信
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-05-01
• [学会発表] 月隕石NWA2727における高圧鉱物と天体衝突史の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鹿山雅裕、富岡尚敬、関根利守、宮原正明、Gotze Jens、西戸裕嗣、大谷栄治、小澤信
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2014年年会
  • 発表場所: 熊本県熊本市熊本大学
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] Formation process of maskelynite in meteorite analyzed by cathodoluminescence spectroscopy and microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: M. KAYAMA, H.NISHIDO, T. SEKINE, N. TOMIOKA, S. KANEKO, M. MIYAHARA, E. OHTANI, S. OZAWA, Y. KATOH, K. NINAGAWA
  • 学会等名: The 21th General Meeting of the International Mineralogical Association
  • 発表場所: Sandton convention center, Johannesburg, South Africa
  • 年月日: 2014-09-01
• [学会発表] Quantitative application of cathodoluminescence microscopy and spectroscopy to earth and planetary sciences
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kayama, Hirotsugu Nishido, Toshimori Sekine, Eiji Ohtani, Masaaki Miyahara
  • 学会等名: CORALS-2013 Conference on Raman and Luminescence Spectroscopy in the Earth Sciences
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 微小部分析を用いた隕石中のザイフェルタイトの記載
  • 著者名/発表者名: 鹿山雅裕、大谷栄治、宮原正明、金子詳平、西戸裕嗣、関根利守、小澤信、蜷川清隆、平尾直久
  • 学会等名: 高圧討論会
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] 非破壊・微小部分析によるシリカ高圧相の同定と記載
  • 著者名/発表者名: 鹿山雅裕、大谷栄治、宮原正明、金子詳平、西戸裕嗣、関根利守、小澤信、蜷川清隆、平尾直久
  • 学会等名: 鉱物科学会
  • 発表場所: 茨城
• [学会発表] ラマンおよびカソードルミネッセンス分光分析を用いたシリカ高圧相の同定
  • 著者名/発表者名: 鹿山雅裕、大谷栄治、宮原正明、金子詳平、西戸裕嗣、関根利守、小澤信、蜷川清隆、平尾直久
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉