| 研究課題/領域番号 |
12J00835
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大井 修吾 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
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| キーワード | 輝石台形 / 高温その場観察 / 合成実験 |
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| 研究概要 |
申請者の研究は、天然試料における斜方輝石の相関係の解明を目的とし、そのために(1)低温型-高温型斜方輝石の安定領域の決定を行い、(2)冷却時に形成する高温型斜方輝石を含む鉱物組織を解明し、(3)天然火成岩中における高温型斜方輝石の観察を行う予定である。その中で、今年度は(1)低温型-高温型斜方輝石の安定領域の決定を中心に研究を進めた。
Mg2Si2O6-Fe2Si2O6系における低温型-高温型斜方輝石の安定領域を決定するために、高温その場粉末X線回折実験により、低温型-高温型斜方輝石の相転移を観察する必要がある。今年度はフォトンファクトリー内のBL-4B2にある放射光を用いた多連装粉末X線回折装置にて雰囲気を制御して実験を行うために、雰囲気炉の調査、雰囲気炉をビームラインに取り付けるためのアタッチメントの開発、使用するガスの選択、及び出発物質の準備を行い、来年度早々に雰囲気炉を用いて放射光粉末X線回折実験を行えるようにした。
また、Mg2Si206-CaMgSi2O6-CaFeSi2O6-Fe2Si2O6系における低温型-高温型斜方輝石の安定領域を決定するために、組成の異なる9種類のゲルを出発物質とした合成実験を行った。合成実験は、H2-CO2混合ガスによりp(O2)をバッファーした縦型炉を立ち上げて実験を行った。Feを含まない場合、高温型斜方輝石の安定領域は1370℃以上であったが、本研究では1280℃でも高温型斜方輝石が観察できたため、高温型斜方輝石はFeを含むほど低温まで安定領域を持つことがわかった。このことから、天然火成岩中に高温型斜方輝石が晶出していた可能性が高まったと言える。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究計画では、今年度中に高温その場X線回折実験を行い、Fe含有量による相転移温度の変化を明らかにする予定であった。しかし、この実験には、雰囲気制御下で放射光を用いた高温その場観察が必要であり、既存の装置では実験を行うことができなかった。今年度は装置の開発を中心に研究を進めていたために、必要なデータを取る段階にはいたらなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
1年目により作成した炉を用いて高温その場粉末X線回折実験を行い、Fe含有量による相転移温度の変化を明らかにする。また、DSCによる熱量測定も行い、相転移温度の圧力変化も計算する。また、Caを含む系における実験も引き続き行い、相図を完成させる。相図が完成した後に、冷却速度をコントロールして実験を行い、冷却中に作る組織を調べる。また、それらと同時に、ピジョナイトを含む天然火成岩を集め、薄片を作成する。
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