脆性ー塑性遷移領域の地殻強度解明への挑戦～変形実験・複数鉱物からのアプローチ～

阐明脆塑性转变区域地壳强度的挑战〜多种矿物的变形实验和方法〜

• 批准号: 22KJ0318
• 负责人: 横山 裕晃
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0318/
• 关键词: 地殻強度; 脆性-塑性遷移領域; 変形実験; 方解石; 石英

本研究では石英と方解石を用いる研究であるが、２０２２年度は方解石を用いた研究を行った。東北地方阿武隈山地東縁に産する石灰岩マイロナイト試料を用いた。石灰岩マイロナイトは、変形微細組織の観察により変形双晶の後に動的再結晶していることが明らかになった。変形時の差応力は、変形双晶形成時は、250-300MPa程度であり、その後動的再結晶時には応力は25-45MPa程度で変形したことが推定された。また、石灰岩に含まれる炭質物のラマン分光分析を行った。それにより、動的再結晶時には250-340度程度の温度を被ったことが明らかになった。さらに、推定された温度と差応力を基に動的再結晶を起こした変形時の歪速度を計算すると、10^(-14)-10^(-12) /sで変形していたことが推定された。すなわち、石灰岩は白亜紀花崗岩類の貫入に伴う温度上昇によって動的再結晶が起きたことで、双晶変形時の高応力状態から強度が低下したと考えられる。これらの成果は、現在国際学術雑誌へ投稿する論文として執筆中である。また、方解石の変形双晶と変形時の差応力について文献調査を行った。方解石の変形実験と双晶密度の解析を行ったこれまでの研究の文献調査を行い、改めて実験条件と双晶密度のデータをまとめた。その結果、変形時の差応力が大きいほど双晶密度が大きくなるという従来の知見に加えて、実験時の圧力（封圧）にも依存する可能性を示した。その原理と要因については、2023年度以降に引き続き調査を進める。

This study is about quartz and calcite. It is about calcite in 2022. Limestone samples produced in the eastern part of the Abukuma Mountains in the Tohoku region are used. Limestone crystal structure observation, crystal structure observation The difference in force between the two crystals is 250-300MPa, and the difference in force between the two crystals is 25-45MPa. Spectrophotometric analysis of carbonaceous materials in limestone The temperature of recrystallization is 250-340 ℃. The temperature difference between the two phases is calculated as follows: The penetration of limestone and limestone granites in the Cretaceous period is accompanied by temperature rise, dynamic recrystallization, high stress state and low strength during twin crystallization. The results of this paper are now published in international academic journals. A literature survey was conducted on the difference in strength between calcite crystals and calcite crystals. The analysis of calcite morphology and twin density was carried out by literature survey, and the conditions of calcite morphology and twin density were improved. The results show the possibility that the difference in force between the two crystals increases and the pressure (sealing pressure) depends on the observation. The principle and main reasons for this are as follows: 1. The investigation on the introduction of new technologies since 2023 shall be carried out.

项目成果

Reconstruction of the deformation environment of Shajigami shear zone at eastern margin of Abukuma Mountain, Northeastern Japan

日本东北部阿武隈山东缘沙治上剪切带变形环境重建

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroaki Yokoyama;Jun Muto;Hiroyuki Nagahama
• 通讯作者: Hiroyuki Nagahama