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

基本信息

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

项目摘要

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。

今年，我们专注于对去年进行的高压，高压变形实验中获得的样品的组织观察，并分析声学排放。使用FE-SEM进行的组织观察证实了基质辉石的变形以及导致石榴石分解的断层的形成。合作者使用TEM进行的微观结构观察表明，辉石正在选择性地围绕故障进展。在仅具有辉石的实验中，形成了断层，但没有证实声学排放，很明显，尤其是石榴石的存在导致声学排放。我们的研究小组已成功地在本研究的温度和压力条件下成功进行了实验，我们认为这些发现将导致在俯冲海板的广泛温度和压力区域中阐明地震产生机理。为了研究与这些实验不同的构造场上的相变引起的组织变化，我们还对自然高温变质岩石的结构观测分析进行了分析，从过去的东部南极洲获得，这在过去被认为是大陆碰撞区域，以及基于元素分析的温度和压力分析。结果，发现靶向高温变质岩的结构几乎在最高温度下保存，而矿物质化学成分在降低温度时已被信息替换为信息。此外，被认为代表碰撞时间的变质时代是940 mA。今年，我们推出了一个桌面切割器，该碎纸机可以处理相对较大的标本，从而使我们能够扩大研究主题。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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