| 研究課題/領域番号 |
61470049
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
満塩 博美 高知大学, 理学部, 教授 (20036536)
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| 研究分担者 |
安田 尚登 高知大学, 理学部, 助手 (90175646)
西沢 均 高知大学, 理学部, 助教授 (60036598)
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| キーワード | 熱水条件 / 続成作用 / チャート / ドロマイト / 秩序無秩序転移 / マグネシアンカルサイト |
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| 研究概要 |
1.古生界、中生界によく観察されるチャートの成因研究のため、天然における非晶質シリカの代表である中部太平洋底の放散虫軟泥を水熱処理してその変化過程を解明した。350℃においてはオパールCTあるいはクリストバライトへの相転移は最停で200時間を必要とする。400℃においては200時間以上でオパールCTへの相転移が見られた。
2.非晶質シリカゲルを純水中250〜350℃で加熱処理しその結晶化を検討した。その結果、CaCO_3が溶解してまずオパールAさらにαークリストバライトに変化しシリカゲルの結晶化を促進した。逆にシリカゲルの共存下ではCaCO_3もより多量に溶解した。このように両者は相互に結晶化を促進するという相乗効果があり、これは天然におけるチャートと石灰岩の共生関係を良く説明していた。
3.今回ドロマイト化過程における結晶格子中のCa^<2+>とMg^<2+>の秩序ー無秩序化について(1)水溶液中の微量なMn^<2+>の取り込みによって生じるEPRスペクトリ変化(2)粉末X線回折に現われる秩序化ピークの変化(3)赤外スペクトル変化などにより解析を行った。その結果、格子中に入ったマンガンがそれぞれ特有なEPRスペクトルを示し、特にドロマイト中では、対称的なCaサイトと歪んだMgサイトそれぞれに入ったマンガンによる吸収が見られ、その吸収強度比が粉末X線回折の秩序化ピーク強度と相関性を持つことを見出した。この秩序化の大きさは、水溶液中に共存する微量の遷移金属やアルカリ土類金属イオンによって影響を受けそれらのイオンの大きさによって説明された。またマグネシウムの置換反応が進むにつれて、赤外吸収の位置がシフトしそのシフト量からマグネシウムの置換量を推定することが可能であり、最も長時間処理することにより合成したドロマイトのみが天然のドロマイトと一致することがわかった。
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