オリビンは一瞬で高密度化する：惑星物質の衝撃変成解明の新展開

橄榄石瞬间变密：阐明行星物质撞击变质的新进展

基本信息

批准号：
20H01965
负责人：
富岡尚敬
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高温高圧下におけるカンラン石の相転移メカニズムの解明を目的として、2021年度に引き続き、川井型超高圧発生装置によるオリビン（Mg/(Mg+Fe)=0.9）の高圧相転移実験を行った。出発物質にはサンカルロス産オリビン粉末を用いた。試料に一定の差応力が働くよう、オリビンは100ミクロン以下の不均質な粒径分布に荒砕きして試料カプセルに封入し、圧力12GPa、温度900℃で2時間保持後、急冷し減圧した。回収試料は2021年度に行った実験試料と合わせて、微小部X線回折（微小部XRD) 及び透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析した。12, 14, 16 GPa（温度は全て900°C）の相転移実験試料の微小部XRDパターンはそれぞれ、高圧相のワズレアイト、ワズレアイト＋リングウッダイト、リングウッダイトが形成されていることを示した。オリビン粒子がその外縁部から相転移し、粒径約0.5-1.5マイクロメートルの高圧相粒子が形成されていることが、TEM観察から明らかとなった。この組織は、上記のオリビンの高圧相転移が核形成と成長のメカニズムにより進行したことを示す。一方、14, 16 GPaでの実験試料中の一部のリングウッダイト粒子の電子線回折パターンは、ポワリエライトの回折スポットも示し、両相はトポタキシャルな結晶方位関係を持つ。この方位関係は、ポワリエライトへの相転移が、原子の長距離拡散を伴わないshear mechanismにより、リングウッダイトの粒内にて進行したことを意味する。また、圧力が高くなるほどポワリエライトが観察されるオリビン高圧相粒子が多くなる傾向があった。

为了阐明2021财年之后的橄榄石在高温和高压下的相变机制，我们使用kawai-type Ultra type Ultra-High压力发生器进行了高压相变实验。起始材料是来自圣卡洛斯（San Carlos）的橄榄石粉。为了确保将恒定的差分应力施加到样品上，将橄榄石大致粉碎成100微米或以下的异质粒径分布，封装在样品胶囊中，保持在12 GPA的压力为12 GPA，温度为900°C。使用微颗粒X射线衍射（微粒XRD）和透射电子显微镜（TEM）与2021年进行的实验样品一起分析收集的样品。相显微样品在12、14和16 gpa（所有温度）上显示了相位过渡实验样品的显微镜XRD模式，显示了高度均匀的阶段（900°C）。分别形成环木地板。 TEM观察结果表明，橄榄石颗粒从其外边缘经历相变，形成高压相颗粒，粒径约为0.5-1.5微米。该组织表明，橄榄石的上述高压相变为成核和生长的机制。另一方面，实验样品中某些林木颗粒的电子衍射模式在14中，16 GPa也显示了poirierite的衍射点，并且两个阶段都具有拓扑晶体取向关系。这种定向关系意味着，由于不涉及原子的远距离扩散的剪切机制，向poirite的相变向林木岩的颗粒。此外，压力越高，观察到poirierite的橄榄石高压相颗粒越往往会增加。

项目成果

期刊论文数量（35）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Shock Recovery With Decaying Compressive Pulses: Shock Effects in Calcite (CaCO3) Around the Hugoniot Elastic Limit

DOI：
10.1029/2021je007133
发表时间：
2022-05
期刊：
Journal of Geophysical Research: Planets
影响因子：
0
作者：
K. Kurosawa;H. Ono;T. Niihara;T. Sakaiya;T. Kondo;N. Tomioka;T. Mikouchi;H. Genda;Takuya Matsuzaki;M. Kayama;M. Koike;Y. Sano;M. Murayama;W. Satake;T. Matsui
通讯作者：
K. Kurosawa;H. Ono;T. Niihara;T. Sakaiya;T. Kondo;N. Tomioka;T. Mikouchi;H. Genda;Takuya Matsuzaki;M. Kayama;M. Koike;Y. Sano;M. Murayama;W. Satake;T. Matsui

Temperature of granular materials immediately beneath the impact point

冲击点正下方颗粒材料的温度

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kurosawa;K.;M. Sato;H. Ono;N. Tomioka;T. Niihara;and S. Hasegawa
通讯作者：
and S. Hasegawa

Shock impedance amplified impact deformation of zircon in granitic rocks from the Chicxulub impact crater

DOI：
10.1016/j.epsl.2021.117201
发表时间：
2021-12
期刊：
Earth and Planetary Science Letters
影响因子：
5.3
作者：
A. Wittmann;A. Cavosie;N. Timms;L. Ferrière;A. Rae;C. Rasmussen;C. Ross;D. Stockli;M. Schmieder;D. Kring;Jiawei Zhao;Long Xiao;J. Morgan;S. Gulick
通讯作者：
A. Wittmann;A. Cavosie;N. Timms;L. Ferrière;A. Rae;C. Rasmussen;C. Ross;D. Stockli;M. Schmieder;D. Kring;Jiawei Zhao;Long Xiao;J. Morgan;S. Gulick

Insight into multi-step geological evolution of C-type asteroids from Ryugu particles

DOI：
10.1038/s41550-023-01925-x
发表时间：
2023-03
期刊：
Nature Astronomy
影响因子：
14.1
作者：
A. Yamaguchi;N. Tomioka;M. Ito;N. Shirai;M. Kimura;R. Greenwood;Ming‐Chang Liu;K. McCain;N. Matsuda;M. Uesugi;N. Imae;T. Ohigashi;K. Uesugi;A. Nakato;K. Yogata;H. Yuzawa;Y. Kodama;K. Hirahara;I. Sakurai;I. Okada;Y. Karouji;S. Nakazawa;T. Okada;T. Saiki;S. Tanaka;F. Terui;M. Yoshikawa;Akiko Miyazaki;M. Nishimura;T. Yada;M. Abe;T. Usui;Sei‐ichiro Watanabe;Y. Tsuda
通讯作者：
A. Yamaguchi;N. Tomioka;M. Ito;N. Shirai;M. Kimura;R. Greenwood;Ming‐Chang Liu;K. McCain;N. Matsuda;M. Uesugi;N. Imae;T. Ohigashi;K. Uesugi;A. Nakato;K. Yogata;H. Yuzawa;Y. Kodama;K. Hirahara;I. Sakurai;I. Okada;Y. Karouji;S. Nakazawa;T. Okada;T. Saiki;S. Tanaka;F. Terui;M. Yoshikawa;Akiko Miyazaki;M. Nishimura;T. Yada;M. Abe;T. Usui;Sei‐ichiro Watanabe;Y. Tsuda

High-Pressure Mineral Database

高压矿物数据库