| 研究概要 |
地殻深部の高温・高圧条件下で超臨界状態になったH_2Oを主成分とする流体と岩石の相互作用の例を天然に求めた(従来の研究で採集した試料を含め,詳細に検鏡した)。
その結果,特に注目に値する事例として,スリランカ産の泥質グラニュライトから次のような現象が確認された。
コンダライトと呼ばれる石墨含有珪線石-ザクロ石-アルカリ長石-石英グラニュライトでは,外部からの流体の流入によって,珪線石とザクロ石がヘルシナイトと曹長石のシンプレクタイトに置換されることがあるが,そのような岩石において,さらに珪線石がコランダム(+アルカリ長石)によって置換される組織が見いだされた。石英が多量に存在し,SiO_2に過飽和な岩石中にコランダムが出現することは,熱力学的には「非平衡」現象であるが,従来,その例は少なからず報告されてきた。しかし,石英の近傍において珪線石が分解してコランダムになる反応の事例はほとんど無く,それは地質学的な時問スケールで高温・高圧の条件下におかれた岩石中での反応など多様な物理・化学的過程を理解する上で貴重である。特に超臨界流体は,造岩鉱物どうしの反応を促進し,熱や各種成分の移動を容易にして速やかに熱力学的平衡状態を達成する働きを持つと考えられているので,その実質的な効果を見積もる上で貴重である。
現町点での上記の観察事例の解釈は次の通りである:外部からの超臨界状態の流体の流入により,共融系を構成する鉱物(特に,石英とアルカリ長石)どうしの粒問で部分融解反応が進行した。ある程度の量のメルトが形成されると,メルト中にさまざまな成分,特にSiO_2に関して大きな濃度勾配が生じた。そのため,特に石英から遠い側ではメルトはSiO_2成分に乏しくなり,その結果,珪線石が分解してコランダムが生成した。
今後、この解釈を実験的に検証する予定である。またその際には,流体相の組成も定量する。
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