Experimental study on shear instability induced by pyroxene-garnet transformation

辉石-石榴石相变剪切失稳实验研究

• 批准号: 21K14015
• 负责人: 森 祐紀
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Japan Synchrotron Radiation Research Institute (2022)Kyushu University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14015/
• 关键词: 高圧実験; アコースティック・エミッション; 微細組織; 地震; 変成岩; 放射光; 相転移; 深発地震; エクロジャイト; 高圧変形実験; 輝石－ガーネット相転移; せん断不安定

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。

This year's high temperature and high pressure test results have been obtained. FE-SEM was used to observe the formation of the fault. Co-investigators used TEM to observe fine tissue, fine grain, fault perimeter, and selected fault perimeter. In addition, it is necessary to make sure that there is no such thing as a broken layer in the shape of pyrocline, and that there is no such thing as a broken layer in the shape of pyrocline. In this study, we have successfully investigated the earthquake occurrence in the field of temperature and pressure, and found that the earthquake occurred in the field of temperature and pressure. In the past, the continental conflicts were studied, and the natural high temperature diagenetic tissues were observed and analyzed. As a result, the diagenetic tissue at high temperature is preserved at the highest temperature, and the chemical composition of the material is changed at low temperature. The conflict period is 940Ma. This year, the rock quality is very high, and it is possible to compare the processing of large samples with the research object.

项目成果

オリビンの高圧相転移にともなう軟化とせん断不安定化現象の解明

阐明与橄榄石高压相变相关的软化和剪切不稳定现象

• 发表时间: 2021
• 作者: 森祐紀; 外田智千; 宮本知治; 池田剛;森祐紀,久保友明,本田陸人,岩里拓弥,肥後祐司,丹下慶範;久保友明,本田陸人,後藤佑太,森悠一郎,森祐紀,岩里拓弥,肥後祐司,宮原正明
• 通讯作者: 久保友明,本田陸人,後藤佑太,森悠一郎,森祐紀,岩里拓弥,肥後祐司,宮原正明

Experimental investigation of the pyroxene-garnet and olivine-spinel transformations under shear deformation using synchrotron radiation and acoustic emission techniques

使用同步辐射和声发射技术对剪切变形下辉石-石榴石和橄榄石-尖晶石转变的实验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 森祐紀; 外田智千; 宮本知治; 池田剛;森祐紀,久保友明,本田陸人,岩里拓弥,肥後祐司,丹下慶範
• 通讯作者: 森祐紀,久保友明,本田陸人,岩里拓弥,肥後祐司,丹下慶範

Metamorphic condition and age of a pelitic gneiss from Niban-nishi Rock of Niban Rock in the Lutzow-Holm Complex, East Antarctica

东南极Lutzow-Holm杂岩二番西岩泥质片麻岩的变质条件和年龄

• 发表时间: 2022
• 作者: 森祐紀; 外田智千; 宮本知治; 池田剛
• 通讯作者: 池田剛