Mass transfer / matrix diffusion model of crystalline rock: Micropores within mineral

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本研究は，岩石学的特性と物質移動特性を結び付けたマトリクス拡散に関する物質移動モデルの構築を実施する。本研究は4つのSTEPを設定し，2021-2024年度の4ヶ年で達成する計画である。STEP1-STEP3は記載岩石学的手法と室内実験的手法の両面からなり，段階的に研究を実施する。STEP4は取りまとめとして，概要調査の際に岩石調査に基づく物質移動の遅延能力の評価技術を体系化する。2022年度は第一に【STEP1・2】の成果として「Using cathodoluminescence to identify oscillatory zoning of perthitic K-feldspar from the equigranular Toki granite」を国際誌American Mineralogistに公表した。本研究では等粒状花崗岩中でカリ長石中のオシラトリゾーニング（OZ）をカソードルミネッセンス（CL）像により初めて見出し，記載を行った。これはカリ長石の成長様式を捉えることができる重要な手がかりである。この成果は，今後の微小孔の三次元的な分布を評価する際に，成長構造と関連づけて議論することを可能にした。第二に，岩石試料の実効拡散係数を評価する際には，割れ目そして割れ目に充填する鉱物を記載することは重要である。実験対象とする試料に対して観察・記載を行い，その成果に基づき，「Morphological and chemical characterization of secondary carbonates in the Toki granite, central Japan, and the evolution of fluid chemistry」として国際誌American Mineralogistに投稿し，受理された。このデータは，鉱物中の微小孔と合わせて，地質・岩石学的特性と物質移動特性を結び付けたマトリクス拡散に関する物質移動モデルの構築に資するものとなる。