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2014 Fiscal Year Research-status Report

ヒスイ生成の謎に迫る:ストロンチウム・バリウム含有鉱物の合成実験からのアプローチ

Research Project

Project/Area Number 24540510
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

下林 典正  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70235688)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords変成岩 / ヒスイ輝石 / 翡翠 / 鉱物共生 / 合成実験 / ストロンチウム
Outline of Annual Research Achievements

ヒスイ輝石を主要な構成鉱物とするヒスイ輝石岩(通称“翡翠”)には、相応な量の石英が含まれていないことが多く、必ずしも全ての“翡翠”が高圧低温変成作用の指標である「アルバイト→ヒスイ輝石+石英」の反応を経て生成したとは考えにくい。そこで、“翡翠”中のヒスイ輝石と共生する鉱物の中からキーとなる鉱物を特定して、その鉱物の安定条件や共存関係から“翡翠”の生成環境を絞り込むことが本研究の目的であった。そのために特に、各地のヒスイ輝石岩および関連岩(アルビタイトやロディン岩など)中のSrやBaを含有する鉱物種を主なターゲットとしてきた。
本年度は新潟県糸魚川地域(長野県の栂池地域も含む)だけでなく、兵庫県の大屋地域や九州の長崎地域・肥後地域のヒスイ試料も取り扱った(ただし、後二者はいずれもヒスイ輝石を含むものの“翡翠”とは言えず、石英の共存が確認されたことから、対象からは外した)。糸魚川地域の“翡翠”の中からSrに富む「糸魚川石」や「松原石」を含むものを入手できたので研究試料とした。また、新たな栂池産の脈状ヒスイのサンプルを入手したので昨年度に引き続き観察・分析を行ったが、脈状ヒスイ部からはSrやBaに富む鉱物種は見出せなかった。また、大屋産の“翡翠”からはSrを含むストロナルシ石が報告されているが(宮島 他,2000)、今回採集した試料からは見出せなかった。これらのことから、「糸魚川石」の組成variation(すなわち、Sr/Ca比)と温度-圧力条件が鍵になると考え、合成実験のターゲットとした。
ただ、合成実験に関しては、当初の計画から大幅に遅れが生じており、最終年度の26年度以内に終えることができなかったため、補助事業期間延長承認申請書を提出して27年度までの延長の承認を受けた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

現地調査に基づいて天然の産状を調べることに偏重し過ぎた感がある。その結果として、副産物としては世界で2例目の「千葉石」(天然ガスを含むシリカ鉱物)の報告といった成果が上がったり、“翡翠”生成の謎を解くキーとなる共生鉱物の一つとして「糸魚川石」を特定したといった進展はあったものの、肝心の合成実験に関しては完全に遅れを取っている。
合成実験に関しては、当初の実施計画書記載の水熱装置のグレードアップを断念した後に、サファイアアンビル装置の導入・改良、ピストンシリンダー型高圧装置による予備実験など、いまだ試行錯誤の状況である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度末に補助事業期間延長承認申請書を提出して延長の承認を受け、最終年度となった27年度には合成実験を中心に計画を遂行していく所存である。これまでの天然試料の詳細な観察・分析から、キーとなる共生鉱物を「糸魚川石」に絞り込んでいる。「糸魚川石」は、ローソン石のCaをSrに置き換えた組成をもつ鉱物であるが、これまでの申請者の観察・分析によって、糸魚川地域の「糸魚川石」のSr/(Sr+Ca)比が~0.9以上と高いのに対して、鳥取県の若桜地域の「糸魚川石」は0.8~0.5と低いことがわかっている。本年度は、研究協力を仰いでいる京都大学大学院人間・環境学研究科の小木曽研究室に設置してあるピストンシリンダー型高圧装置を使用させていただき、温度や圧力とともにSr/(Sr+Ca)比を変えながら「糸魚川石」あるいはローソン石の合成実験を行い、その固溶体関係や安定条件を検証しようと考えている。

Causes of Carryover

平成26年秋までに合成実験を完了する予定であったが、実験温度が低温であったために期待していたほど反応が進まず、予想していた以上の長時間のランが必要となった。そのため、合成実験の計画に遅れが生じ、それに付随して未使用額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

合成実験に必要な消耗品は大半は前年度に購入して準備済みであるが、合成物を回収後の観察・分析のための機器の消耗品費が必要となる。また、研究協力先のフォッサマグナミュージアム(新潟県糸魚川市)の宮島宏氏らと研究の取り纏めについて意見交換・議論をするために国内旅費が必要である。未使用額はそれらの経費に充当させるつもりである。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Appearance of as-grown c face in the internal texture of high-quartz crystals collected from Nagatani, Nose-town, Osaka Prefecture.2014

    • Author(s)
      Shimobayashi, N., Kodama, Y. and Takaya, M.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 109 Pages: 44-48

    • DOI

      10.2465/jmps.131022b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adachiite, a Si-poor member of the tourmaline supergroup from Kiura mine, Oita Prefecture, Japan2014

    • Author(s)
      Nishio-Hamane, D., Minakawa, T., Yamaura, J., Ohnishi, M. and Shimobayashi, N.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 109 Pages: 74-78

    • DOI

      10.2465/jmps.131020b

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 青森県中津軽郡西目屋村産の特異な形態をした仮晶石英2014

    • Author(s)
      下林典正・瀧元惇司・高田雅介・鶴田憲次・鶴田亮介・吉田健太
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 紀伊半島南部海岸に見られる銅・亜鉛・鉛の二次鉱物(Ⅰ)2014

    • Author(s)
      石橋隆・下林典正・松原聰・門馬綱一・宮脇律郎・重岡昌子・徳本明子・長瀬敏郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 紀伊半島南部海岸に見られる銅・亜鉛・鉛の二次鉱物(Ⅱ)2014

    • Author(s)
      松原聰・宮脇律郎・門馬綱一・重岡昌子・徳本明子・石橋隆・下林典正・長瀬敏郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 滋賀県湖南市灰山産の亜鉛燐銅鉱(zincolibethenite)2014

    • Author(s)
      石橋隆・下林典正
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 宮崎県日之影町見立鉱山大吹鉱床産の亜鉛オリーブ銅鉱(zincolivenite)2014

    • Author(s)
      石橋隆・下林典正
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 和歌山県大勝コバルト鉱床産Bi-Te-Se-S系鉱物2014

    • Author(s)
      大西政之・下林典正・小林祥一・大堀晋司
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 新鉱物 伊予石/Iyoite & 三崎石/Misakiite2014

    • Author(s)
      浜根大輔・門馬綱一・大西政之・下林典正・宮脇律郎・冨田宣光・皆川鉄雄
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 新鉱物 今吉石/Imayoshiite2014

    • Author(s)
      浜根大輔・大西政之・門馬綱一・下林典正・宮脇律郎・皆川鉄雄・稲葉幸郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Book] 史上最強カラー図解 プロが教える鉱物・宝石のすべてがわかる本2014

    • Author(s)
      下林典正・石橋隆(共同監修)
    • Total Pages
      256
    • Publisher
      ナツメ社

URL: 

Published: 2016-05-27  

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