結晶質岩石の粒界水:粒界拡散と粒成長への役割

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540468
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 中村 美千彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70260528)
• 連携研究者: 吉田 武義 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80004505)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 岩石粒界 / 粒界拡散 / 結晶粒成長

研究概要

地球の地殻・最上部マントルを構成する岩石の結晶粒界には、水(粒界水)が含まれていることが多い。このような水が、岩石の物性や物質輸送特性に与える影響を、高温高圧実験によって定量的に明らかにした。かんらん石と単斜輝石からなる岩石の粒成長速度は、粒界水の存在によって高速化するため、水を多く含む、沈み込み帯の楔型マントルでは、無水に近いマントルに比べて粒度が粗く、実効的な粘性が高い可能性があることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] ゾル・ゲル法による石英結晶試料の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井元恒・道林克禎・大内智博・中村美千彦
  • 雑誌名: 静岡大学地球科学研究報告 35 ページ: 45-54
• [雑誌論文] Grain growth in the system forsterite-diopside-water (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T. , Nakamura, M.
  • 雑誌名: Physics of the Earth Planetary Interior 160 ページ: 281-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] かんらん石-単斜輝石系における粒成長, 月刊地球 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大内智博・中村美千彦
  • 雑誌名: マントルの構造敏感性地震波特性、そして物質移動 30
• [雑誌論文] Microstructure evolution of aqueous fluid-bearing wehrlites : Implications for the fluid distribution in polymineralic rocks (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T. , Nakamura, M.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 111 ページ: doi : 10.1029/2004JB003340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain growth in the forsterite-diopside system (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T. , Nakamura, M.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interior 160 ページ: 1-20
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical transport between minerals and fluids enhanced by grain boundary migration : A case of compatible elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M. , T. Ohuchi, K. Michibayashi
  • 学会等名: 2^<nd> International Symposium on Interface Mineralogy
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] 粒界移動による鉱物-流体間の高速な化学輸送 : 適合元素の例 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大内智博・中村美千彦
  • 学会等名: 日本鉱物科学
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] ダナイトにおける粒界移動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大内智博・中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] Role of Grain Growth on the Chemical Transport in Fluid-bearing Rocks (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M. , Ohuchi, T.
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • 発表場所: SanFrancisco, USA
  • 年月日: 20061211-15
• [学会発表] 粒成長しつつある多結晶体中における流体分布の時間発展 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村美千彦, 古郡秀彦
  • 学会等名: 日本火山学会2006年度秋季大会
  • 発表場所: 阿蘇
  • 年月日: 20061023-25
• [学会発表] Grain growth kinetics in the system forsterite-diopside-water (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T. , Nakamura, M.
  • 学会等名: 19th General Meeting of the International Mineralogical Association
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20060723-28
• [学会発表] Cation exchange between fluid and olivine in dunite controlled by grain boundary migration : Implications for mantle metasomatism (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M. , Ohuchi, T.
  • 学会等名: 19th General Meeting of the International Mineralogical Association
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20060723-28
• [学会発表] かんらん石-単斜輝石系における粒成長と水の効果 (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内智博, 中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20060514-18
• [学会発表] かんらん石-単斜輝石系における粒成長メカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内智博, 中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20060514-16