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2015 年度 実績報告書

低温熱水から生成するアモルファス・結晶中間体の構造と挙動

研究課題

研究課題/領域番号 25400506
研究機関東北大学

研究代表者

長瀬 敏郎  東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (10237521)

研究分担者 栗林 貴弘  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20302086)
宮本 毅  東北大学, 東北アジア研究センター, 助教 (90292309)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードアモルファス・結晶中間体 / 鉱物 / 結晶成長 / 鉱物組織 / 透過型電子顕微鏡 / 準安定相
研究実績の概要

本研究では,天然におけるアモルファス・結晶中間体の産状ならびに生成環境を観察し、採取された試料の結晶学的ならびに化学的な構造の解析を通して、アモルファス・結晶中間体鉱物が生成する原因を解明することが目的である。研究の初年度からおこなってきた野外調査において採取された試料について透過型電子顕微鏡ならびに走査型電子顕微鏡,ラマン分光法などを用いて内部構造や化学組成分析,内部組織の観察を行った。この結果,低温の熱水下から形成されるアモルファス・結晶中間体鉱物では,成長初期の核形成時期に形成されていることを明らかにした。その研究成果は鉱物科学会年会ならびに資源地質学会年会にて発表した。結晶成長時の核形成理論に基づいて,アモルファス・結晶中間体の構造が,結晶の不均質核形成時に有利に働くことを解明し,アモルファス・結晶中間体の形成過程を実験ならびに理論的に解明した。
天然での観察結果ならびに理論な解析結果を踏まえて,シリカ鉱物の室内合成実験をおこない,合成試料の解析から成長ごく初期段階にアモルファス・結晶中間体が形成されていることを確認した。そして,低温熱水の晶出鉱物はアモルファス・結晶中間体の欠陥構造の安定性に大きく左右され,出現する相も決定されることを見出した。
さらに今回の調査において高温の熱水下においてもアモルファス・結晶中間体が形成されることを見出し,その形成過程は結晶成長時の成長過程に起因することを見出した。この研究成果の一部は国際雑誌に論文として公表した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Rapid growth of mineral deposits at artificial seafloor hydrothermal vents.2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Nozaki, Jun-Ichiro Ishibashi, Kazuhiko Shimada, Toshiro Nagase, Yutaro Takaya, Yasuhiro Kato, Shinsuke Kawagucci, Tomoo Watsuji, Takazo Shibuya, Ryoichi Yamada, Tomokazu Saruhashi, Masanori Kyo and Ken Takai
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 22163

    • DOI

      10.1038/srep22163

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An okenite-like mineral from Anijima Island, Ogasawara Islands, Tokyo, Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Momma, Takashi Sano, Toshiro Nagase, Ritsuro Miyawaki and Satoshi Matsubara
    • 雑誌名

      Bulletin of the National Museum of Nature and Science,Series C

      巻: 41 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique large diamonds in a ureilite from Almahata Sitta 2008 TC3 asteroid2015

    • 著者名/発表者名
      Miyahara, Masaaki Ohtani, Eiji El Goresy, Ahmed Lin, Yangting Feng, Lu Zhang, Jian-Chao Gillet, Philippe Nagase, Toshiro Muto, Jun Nishijima, Masahiko
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 163 ページ: 14-28

    • DOI

      10.1016/j.gca.2015.04.035

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] PhaseD構造中へのAlの置換機構2015

    • 著者名/発表者名
      栗林 貴弘・井上 徹・長瀬 敏郎
    • 学会等名
      第56回高圧討論会
    • 発表場所
      広島(アステールプラザ)
    • 年月日
      2015-11-10 – 2015-11-12
  • [学会発表] 高圧含水鉱物の合成とそのキャラクタリゼーション2015

    • 著者名/発表者名
      井上 徹・柿澤 翔・CAI Nao・ 藤野 清志・栗林 貴弘・長瀬 敏郎・GREAUX Steeve・肥後 祐司・ 阪本 直哉・圦本 尚義・服部 高典・佐野 亜沙美
    • 学会等名
      第56回高圧討論会
    • 発表場所
      広島(アステールプラザ)
    • 年月日
      2015-11-10 – 2015-11-12
  • [学会発表] 低温熱水における準安定相の鉱物の形成過程2015

    • 著者名/発表者名
      長瀬敏郎 門馬綱一 栗林貴弘 宮本毅
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] 奈良県五代松鉱山産先細り水晶のカイネティク2015

    • 著者名/発表者名
      川崎雅之 加藤 睦実 廣井 美邦 宮脇 律郎 鍵 裕之 今井 裕之 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] 櫻井鉱の結晶化学的再検討2015

    • 著者名/発表者名
      門馬 綱一 宮脇 律郎 松原 聰 重岡 昌子 加藤 昭 清水 正明 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] Al-bearing phase Dの単結晶放射光X線構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      栗林 貴弘 井上 徹 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] カナダジェフリー鉱山産グロッシュラーガーネットの{211}分域における陽イオン秩序配列2015

    • 著者名/発表者名
      中村 友梨江 栗林 貴弘 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] カルシウム角閃石系列の結晶構造中での陽イオン席占有について2015

    • 著者名/発表者名
      小澤優,栗林 貴弘 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] トラピッチパターンの形成過程2015

    • 著者名/発表者名
      川崎雅之,長瀬敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] 鹿児島県咲花平および隼人の大隈石と共生する菫青石2015

    • 著者名/発表者名
      門馬 綱一 宮 脇 律郎 松原 聰 徳本明子,重岡 昌子 長瀬 敏郎
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2015年年会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [学会発表] 鹿児島県赤石鉱山鉱石の電子顕微鏡観察 ~珪化ステージと金ナノ粒子について2015

    • 著者名/発表者名
      長瀬敏郎, 山田亮一 , 栗林貴弘, 五味 篤
    • 学会等名
      資源地質学2015年度年会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学小柴ホール
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
  • [学会発表] 黒鉱タイプを決定づける鉱石組織と鉱床の産状2015

    • 著者名/発表者名
      山田亮一, 長瀬敏郎
    • 学会等名
      資源地質学2015年度年会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学小柴ホール
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
  • [学会発表] 津軽錦石の組織観察と成因について2015

    • 著者名/発表者名
      石川志緖利,長瀬敏郎,栗林貴弘
    • 学会等名
      地球惑星科学関連連合大会
    • 発表場所
      千葉・幕張
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
  • [学会発表] 温度上昇に伴うアウインの構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      青木聡志,栗林貴弘,長瀬敏郎
    • 学会等名
      地球惑星科学関連連合大会
    • 発表場所
      千葉・幕張
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-25

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公開日: 2017-01-06  

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