酸化物・ケイ酸塩鉱物固溶体相分離の温度圧力効果に関する研究

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1.比較的低温度でpyroxeneおよびplagioclaseを合成可能とするフラックスを探索した.その結果,MgSiO_3にはNa_2MoO_4が有効であることが明らかとなった.diopsideにはNa_2B_2O_7が有効であった.anorthiteの合成にはNa_2B_4O_7,NaVO_3,NaClが有効であった.albiteの合成はフラックス融液が容易にガラス化するために,フラックスの選択は困難を極めたが,Na_2WO_4+WO_3が有効であることが判明した.2.上記のフラックスを用いた赤外集中方式による浮遊帯域熔融法(FZ法)を試み,diopside,clino-enstatite,ortho-enstatite,これらの部分固溶体の合成に成功した.これらはすべて多結晶体であった.フラックスを併用したFZ法は,原理的にフラックスと生成結晶の分離が不要であるために,フラックス選択の幅が広がる利点があり,高融点鉱物を比較的低温度で合成できることが確認された.albiteについてはガラス化が防止できなかったために失敗した.3.フラックス併用のFZ法には多くの技術的課題が残る.まず熔融温度の測定が困難であるために,実験終了後に熔融部分を固化させた試料についての別な方法による融点の測定が必要となる.さらに,加熱電流値によって熔融体中の温度や溶質濃度が変化すること,フラックス成分が揮発すること等があげられる.4.フラックス併用のFZ法は多形を持つ鉱物についても転移温度以下での合成が可能であり,低温度における固溶体の相平衡関係についての知見を得る手法として有効と思われる.今後は以上の予備実験を基礎として,単結晶の育成や固溶体相分離を伴う鉱物成分系を実験する.