Effect of shockwave pulse duration on shock metamorphism of minerals

冲击波脉冲持续时间对矿物冲击变质作用的影响

• 批准号: 22K14128
• 负责人: 高木 壮大
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14128/
• 关键词: 鉱物; 衝撃; 結晶構造変化

本研究は、隕石衝突を受けた鉱物から過去の天体史を読み解くために必要となる鉱物の衝撃変成メカニズムの基礎データを実験から得ることを目的に行なった。隕石衝突の衝撃によって引き起こされる鉱物の結晶構造変化に対して衝撃波の時間プロファイルが与える影響を実験によって調べた。衝撃実験下でその場X線回折測定を行うことで、結晶構造が変化していく過程を観察した。ジルコンと長石を対象の鉱物として実験した。短い衝撃波時間幅はレーザーによって再現可能で、申請者のこれまでの研究や他グループの実験によってデータが得られてきている。本研究では衝撃銃を用いて、より長い（サブマイクロ秒）衝撃波時間幅の実験を米国の放射光施設で行なった。ジルコンの実験結果からナノ秒衝撃波の場合と同様の高圧相への相転移を観察した。より高圧下での実験ではメルト化が観察されたが、その後の衝撃解放過程でも非晶質状態を保つことが明らかになった。長石における実験では衝撃下での非晶質化が観察され、衝撃解放過程でも非晶質状態を保つことが明らかになった。これらの結果はナノ秒の時間スケールでのレーザー駆動衝撃波での実験データと異なり、衝撃の時間幅が結晶構造ダイナミクスの可逆性に影響を与えるという知見が得られた。

This study is based on the study of the impact of meteorite conflicts on the past celestial history. The impact of meteorite collision is caused by the crystal structure of the material, and the impact time of meteorite collision is adjusted. The X-ray reflection measurement of the shock field under the impact is carried out, and the crystallization process is observed. The first thing I want to do Short shock wave time amplitude is the most important factor in the study of the application. In this study, the time amplitude of shock wave was determined by the radiation intensity. The phase shift of the high voltage phase shift is observed in the same case as that of the shock wave. Under high pressure, it is difficult to detect the change of crystal structure, and the process of shock liberation after the change of crystal structure is difficult to maintain. Feldspar is amorphous under shock, amorphous state is preserved during shock liberation. The result is that the time of the shock wave is different, the time amplitude of the shock wave is different, and the crystal structure is reversible.

项目成果

Phase transition and melting in zircon by nanosecond shock loading

纳秒冲击载荷引起的锆石相变和熔化

• DOI: 10.1007/s00269-022-01184-8
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physics and Chemistry of Minerals
• 影响因子: 1.4
• 作者: Sota Takagi;Kouhei Ichiyanagi;Atsushi Kyono;Nobuaki Kawai;Shunsuke Nozawa;Norimasa Ozaki;Yusuke Seto;Takuo Okuchi;Souma Nitta;Satoru Okada;Kohei Miyanishi;Keiichi Sueda;Tadashi Togashi;Toshinori Yabuuchi
• 通讯作者: Toshinori Yabuuchi