“赤い黒曜石”の正体 ～ラマン分光法を用いた黒曜石中の酸化反応組織の解析～

“红黑曜石”的真实身份～利用拉曼光谱分析黑曜石中的氧化反应结构～

• 批准号: 16H00327
• 负责人: 佐野 恭平
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: 北海道紋別郡遠軽町役場総務部ジオパーク推進課
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00327/
• 关键词: 黒曜石; 酸化組織; ラマン分光

高粘性マグマが爆発・非爆発噴火に至る過程を理解する上で、マグマが経験する脱ガス・酸化のプロセスを示す物質科学的な証拠を得ることは重要である。本研究の目的は、ラマン分光法を用いて黒曜石にみられる酸化反応組織のガラス及び含まれる鉄チタン酸化物結晶のラマンスペクトルを取得し、“赤い”黒曜石に見られる赤色酸化組織の形成過程を明らかにすることである。本研究で用いた試料は、北海道遠軽町白滝地域に産する赤石山山頂部溶岩の赤色及び黒色な黒曜石である。これらを肉眼スケールでの酸化組織の違いに基づき岩石試料を採取し、分析を行った。神戸大学研究基盤センター所有の顕微レーザーラマン分光分析装置(日本分光社製NRS-7100)を用いて分析を行った。得られたラマンスペクトルと先行研究との比較から、鉄チタン酸化物はマグネタイト・ヘマタイトと同定された。また、赤色及び黒色部ではマグネタイトとヘマタイトがそれぞれ共存していることが明らかとなった。一方、ガラス部分のラマンスペクトルは450～500[cm^<-1>]と650～700[cm^<-1>]にそれぞれブロードなピークが現れることから、酸化状態に対応したガラスのネットワーク構造をこれらの波数領域が反映していると考えられる。顕微鏡観察およびラマン分光分析の結果から、黒曜石の赤色酸化組織の形成過程を考察した。歪によるメルトの破砕により開放系脱ガスが起こり、破砕部分は酸化し、ナノスケールのヘマタイトが晶出した。破砕を免れたメルトはこの時酸素と接触し、一部赤色酸化した。破砕部は非破砕部のメルトを取り込みながら、破砕・酸化と焼きなまし(annealing)を繰り返し、不均質な酸化組織を形成し、最終的に溶岩として定置した。肉眼での橙色及び赤色の違いは、破砕によるナノスケールのヘマタイトの晶出(橙色部)と、破砕を免れた部分の酸化(赤色部)を反映していると考えられる。

The process of exposure to non-explosive heat in high viscous materials shows that it is important to understand the process of high viscosity, non-explosive temperature, high viscosity, high viscosity, high viscosity In this study, the purpose of this study is to determine the effectiveness of the method of anti-tissue acidification of obsidian and the crystal structure of the acid compound of obsidian and obsidian. In this study, red and black obsidian materials were used in Hokkaido, Hokkaido and Hokkaido. The acidizing tissue is used to analyze and analyze the material of the rock. The research base of Shinji University used the spectroscopic analysis device (Japan Spectroscopic Society NRS-7100) to analyze all the samples. The first step is to make a study of the acid compound, the acid compound, and the acid compound. The colors of red, red and black are red, red and black. One party, one party, one part, one part, one party, one, the other, the first, the first, the second, the third, the second, the second, The results of spectroscopic analysis and the formation of red acidified tissue of obsidian were investigated. The operating system of the system is to remove the temperature, acidify the part of the system, and cause the growth of the crystal. A red acidified resin is used in contact with acid acid in the first place. In the broken part, the non-broken part is used to determine the temperature, the acidizing temperature (annealing), the non-uniform acidizing tissue formation, and the most important karst temperature. The naked eye shows the color of orange and red, the color of crystal (orange part), the part of acidification (red part), and the reflection of acid (red part).

项目成果

Raman spectroscopy applied to reveal the oxidation state of the “Red” obsidian from Shirataki, Hokkaido, Japan

应用拉曼光谱揭示日本北海道白泷“红色”黑曜石的氧化态

• 发表时间: 2017
• 作者: 佐野恭平・佐藤鋭一・和田恵治