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1998 年度 研究成果報告書概要

地殻・上部マントル物質の変形組織の精密構造解析と地球内部のレオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 08454157
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
研究機関大阪大学

研究代表者

佐藤 博樹  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50215828)

研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワードカンラン岩 / 組織解析 / 統計解析 / 形状パラメータ / 自己相似性 / レオロジー / 変形過程 / 石灰岩
研究概要

片理の発達したカンラン岩の組織解析を行い,その変形過程について考察を加えた.この岩石には顕著なカンラン石の配向が認められ,高圧下で7〜8%の縦波速度異方性を確認した.画像解析ソフトにより2000個以上のカンラン石粒子の形状を効率的に解析し,粒径,面積,周囲長,アスペクト比等の統計的な記載を行った.得られた形状パラメータのヒストグラムはガンマ分布あるいは指数分布でよく表され,例えばアスペクト比,円形度,円相当径の平均値(標準偏差)はそれぞれ1.83(0.48),0.66(0.58),59.1(52.7)μmである.また形状パラメータ間には相関が認められ,カンラン石粒子の形状に自己相似性があり,特に粒子の周囲長Pと面積Sとの間にP∝S^<0.54>なる関係が認められ,形状パラメータのフラクタル次元は約1.1である.
今回の試料についてさらにU-stageを用い,100個のカンラン石粒子のファブリックを測定した.b軸が片理面に垂直な方向に配向し,a軸とc軸は片理面に平行なガードル分布を形成している.これは(010)[100]すべりが優勢な高温変形でなく,[001]すべりなども活動できるやや低温側の変形であったことを示唆している.さらに結晶内すべりに都合よく向いている粒子は細粒化し,すべりに不都合に向いているものは大きな粒子のまま残っており,粒径の結晶方位依存性が認められた.これらの結果は上部マントルのレオロジーを調べる際の基礎データとなる.
またほぼ方解石からなり流動組織の発達した石灰岩について,面構造と平行な面(XY面)と垂直な面(XZ面)について解析を行った.やはり形状パラメータのヒストグラムはガンマ分布でよく表される.この岩石のXZ面ではZ軸方向に細長い粒子が認められ,一方XY面は等粒状である.今回の定量的な統計解析によって数値でその違いを表し,例えばアスペクト比と円形度の平均値がそれぞれXY面で1.68,0.57,XZ面で1.91,0.55である.両パラメータとも1に近いほど等粒状であることを示す.

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Hiroki Sato: "Three-dimensionral mapping of magma saurce and transpot regions from seismic data" Pure and Applied Geophysics. 153印刷中. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Akira Hasegawa: "Seismic activity and deformation process of the crust with in the orerriding plate in the nor theastern Japan subduction zone" Tectonophysics. 印刷中. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 佐藤博樹: "高温高圧岩石物性" 地球環境調査事典-調査・計測・測定・分析-. 印刷中. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 佐藤博樹: "マグマはどこから来るか-マントル部分溶融の3次元分布" 地震ジャーナル. 23. 17-22 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hiroki Sato: "Three-dimensional mapping of magma source and transport regions from seismic data" Pure and Applied Geophysics. 153 (in print). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Akira Hasegawa: "Seismic activity and deformation process of the crust within the overriding plate in the northeastern Japan subduction zone" Tectonophysics. (in print). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiroki Sato: "Rock physics at high temperature and pressure" Encyclopedia of Earth's Environment. (in print). 1999

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiroki Sato: "Where does magma come from? -Three-dimensional distribution of partial melt in the mantle" Earthquake Journal. 23. 17-22 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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