研究課題
本研究では、集束イオンビーム装置とルミネッセンス画像撮影検出器を組み合わせたナノイメージング技術開発と鉱物における微細組織の画像撮影を実現した。石英や長石などの地球型岩石惑星の主要鉱物を対象に二次元画像観測を行い、様々な地球科学への応用を達成した。地球を含む岩石惑星におけるインパクト・クレーターの衝突度合いを定量的に明らかにすべく、一段式火薬銃で衝突現象の高圧条件を再現した石英並びに長石に対してナノイメージングによる高分解能カソードルミネッセンス画像撮影を試み、衝撃波に伴って生じたラメラ状の微細衝撃変成組織を従来よりも高解像度で視覚化することに成功した。これにより、サブミクロンの衝撃変成組織の探索が従来よりも容易となり、EBSDによる結晶方位の決定と合わせて本研究のナノイメージング装置により圧力を定量的に評価することが可能となり、岩石内での石英や長石の圧力の空間分布を解析するに至った。この結果、モデルと組み合わせることで衝撃波が鉱物内を伝わる三次元な分布解析を可視化し、これはインパクト・クレーターの衝突時の角度や規模、天体サイズを推定することが可能となった。ナノイメージング装置は地質温度計へも応用することが実現し、地球深部のテクトニックな変成作用で再結晶化したフェルサイト包有物の成因を特定すべく、マイクロ粒子の石英のルミネッセンス画像観測から、変成過程における石英の外形の変遷とそれに伴う温度・圧力条件の変化を累帯構造の可視化から推定するに至った。ルミネッセンスの発行原因をTiと特定し、Ti含有量は結晶化温度に依存することから、外縁のそろばん状の発光領域は高温からの急速な冷却が原因と特定した。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Journal of Geophysical Research: Planets
巻: JGRE21815 ページ: JGRE21815
10.1029/2021JE007077
Icarus
巻: 370 ページ: 114690
10.1016/j.icarus.2021.114690
