| 研究課題/領域番号 |
12640473
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 倉敷芸術科学大学 |
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研究代表者 |
小林 祥一 倉敷芸術科学大学, 産業科学技術学部, 教授 (20109739)
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| 研究分担者 |
坂本 尚史 岡山理科大学, 理学部, 教授 (60098580)
妹尾 護 倉敷芸術科学大学, 国際教養学部, 教授 (50226677)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | 酸性雨 / 人工風化実験 / 岩石 / 鉱物 / 硫酸 / 硝酸 / 塩酸 / 飽和炭酸水 |
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| 研究概要 |
酸性雨の岩石鉱物への影響について検討するために、石材として利用されている岡山県笠岡市北木島産花崗岩、高知県室戸市室戸岬産ハンレイ岩、および溶脱元素の移動、濃集を詳細に検討するために、これら岩石中の主な造岩鉱物である、カンラン石、単斜輝石、黒雲母を対象に人工風化実験を行った。装置は一部改良したソックスレー抽出器を用い、人工酸性雨として、蒸留水、pH=3あるいは4の硫酸、硝酸、塩酸、そして弱酸性溶液によっても影響されるという検討結果から、大気中の二酸化炭素と平衡にある炭酸水を考慮した飽和炭酸水を用い、55℃で、研究期間中実験によっては850日近く行っている。対象とした花崗岩の主な構成鉱物は、石英、斜長石、アルカリ長石、黒雲母で、ハンレイ岩のそれは、カンラン石、斜長石、単斜輝石であった。定期的に採取した試料溶液は、主成分と微量成分についてICP、ICP-MS、イオンクロマトグラフによって分析した。また岩石鉱物試料の表面の形態や化学組成を、SEM、EPMA、顕微鏡によって検討した。変質生成物については、岩石鉱物表面からハンドピッキングにより採取し、XRD、微小部X線回折装置で検討した。
岩石を対象とした研究では、試料溶液中の種々元素のモル数と、はじめにソックスレー抽出器の抽出部に入れた岩石試料中に存在していた種々元素のモル数との比は、実験時間の増加に伴って変化した。このモル比から、花崗岩では、斜長石と黒雲母が、ハンレイ岩では、カンラン石と斜長石が酸性溶液によって風化変質を受けやすいことがわかった。岩石試料表面に見られる鉱物は、酸溶液によって変質し、黒雲母の表面の一部には雲母粘土鉱物やバーミキュライトが、斜長石ではスメクタイトやギブサイトが、カンラン石ではスメクタイト、イライト、緑泥石が二次生成物として認められた。
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