Experimental study on shear instability induced by pyroxene-garnet transformation

本年度は昨年度実施した高温高圧変形実験で得られた試料の組織観察およびアコースティック・エミッションの解析を重点的に行なった。FE-SEMを用いて行った組織観察からは母相である輝石の変形とガーネットも破壊される断層の形成が確認できた。共同研究者によるTEMを用いた微細組織観察からは輝石の細粒化が断層周辺で選択的に進んでいることがわかった。輝石のみの変形実験では断層は形成したがアコースティック・エミッションは確認されなかったことから，特にガーネットの存在がアコースティック・エミッションにつながっていることまで明らかになった。我々の研究グループでは本研究対象について幅広い温度圧力条件での実験に成功しており，これらの発見は沈み込む海洋プレートの幅広い温度圧力領域での地震発生メカニズム解明につながると考えている。またこれらの実験とは異なるテクトニック場での相転移による組織変化についても検討するため，過去の大陸衝突帯と考えられている東南極から得られた天然の高温変成岩の組織観察および元素分析に基づく温度圧力年代についての解析も行った。その結果，対象とした高温変成岩の組織はほぼ最高温度時を保存しているのに対し，鉱物化学組成は降温時の情報に置き換わっていることがわかった。また，衝突した時期を表していると考えられる変成年代は940Maを示していた。今年度は卓上岩石カッターを導入したため，それによって比較的大きな試料の加工も可能となり，研究対象の拡張を図ることができた。

本年度は昨年度実施した高温高圧変形実験で得られた試料の組織観察およびアコースティック・エミッションの解析を重点的に行なった。FE-SEMを用いて行った組織観察からは母相である輝石の変形とガーネットも破壊される断層の形成が確認できた。共同研究者によるTEMを用いた微細組織観察からは輝石の細粒化が断層周辺で選択的に進んでいることがわかった。輝石のみの変形実験では断層は形成したがアコースティック・エミッションは確認されなかったことから，特にガーネットの存在がアコースティック・エミッションにつながっていることまで明らかになった。我々の研究グループでは本研究対象について幅広い温度圧力条件での実験に成功しており，これらの発見は沈み込む海洋プレートの幅広い温度圧力領域での地震発生メカニズム解明につながると考えている。またこれらの実験とは異なるテクトニック場での相転移による組織変化についても検討するため，過去の大陸衝突帯と考えられている東南極から得られた天然の高温変成岩の組織観察および元素分析に基づく温度圧力年代についての解析も行った。その結果，対象とした高温変成岩の組織はほぼ最高温度時を保存しているのに対し，鉱物化学組成は降温時の情報に置き換わっていることがわかった。また，衝突した時期を表していると考えられる変成年代は940Maを示していた。今年度は卓上岩石カッターを導入したため，それによって比較的大きな試料の加工も可能となり，研究対象の拡張を図ることができた。