2005 Fiscal Year Annual Research Report
高温高圧下における二酸化チタンの超高温変成岩鉱物への固溶反応と地質温度計圧力計
| Project/Area Number |
17540455
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
川嵜 智佑 愛媛大学, 理学部, 教授 (50136363)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山内 康人 九州大学, 大学院・比較社会文化研究院, 教授 (80183771)
|
|---|
| Keywords | Tio_2固溶反応 / 石英地質温度計 / 超高温グラニュライト / Raoultの法則 / Henryの法則 / 微量元素分配 / 4配位元素と6配位元素の置換 / 2価イオンと4価イオンの置換 |
|---|
| Research Abstract |
高温高圧条件のもとで二酸化チタンのザクロ石と斜方輝石への固溶反応を15キロバールから25キロバールまでの圧力範囲で,1000℃から1300℃の温度範囲で調べた.使用した試料は東南極Napier岩体,Enderby Land, McIntyre島で採取された超高温グラニュライトである.このグラニュライトは基本的にザクロ石+斜方輝石+石英を主体として,少量の珪線石+フッ素金雲母+ルチルからなる.この岩石粉末に重量で約10%の二酸化チタンを加え,10キロバール1500℃の条件で1分間溶融させた後,急冷して得られたグラスを実験の出発物質とした.実験時間は106時間から404時間とした.今回の実験では,モリブデン箔で作成した内部容器に試料粉末を封入し,試料周りの酸素分圧を3×10^<-16>バールに固定した.外部容器の白金キャプセルの両端は溶接し水など揮発性成分の混入を防いだ.今回の予備実験により,以下の結果を得た.(1)ザクロ石中の二酸化チタンの量は温度や圧力の増加と共に増加する.(2)斜方輝石中への二酸化チタンの固溶量は温度増加と圧力減少に伴って増大する.(3)石英中の二酸化チタンの量は温度に依存し,圧力に依存しないことがSiO_2-TiO_22成分系で分かっていたが,今回のグラニュライトのシステムでも確認した.現在,ザクロ石と斜方輝石への二酸化チタンの固溶量に関した逆反応実験の準備を進めている.また,CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2系での単斜輝石への二酸化チタンの固溶反応実験の準備を進めている.石英へのTiO_2の固溶量については,-6342/T-1.125=lnTi(pfu)なる経験式を得た.この研究成果については,現在,論文執筆中である.
|
