ジルコンーメルト間のセリウム分配法によるマグマの酸化還元状態決定手法の開発

本研究課題では、ジルコンに含まれるメルト包有物の組成分析、さらにメルトの構造解析を計画している。ジルコン中のメルト包有物は、ジルコン生成時のメルト組成を記録していると考えられるが、冷却時に結晶化した微細鉱物の集合体となっていることが多く、そのままではメルトの組成分析、構造解析が困難である。この問題を解決するために、本研究ではメルト包有物を高温高圧実験によりガラス化（均質化）させるが、本年度はこの均質化実験手法の確立を目指した。さらにガラス化させたメルト包有物の主要元素組成分析手法および評価方法について検討するとともに、得られたメルト包有物組成データから物理条件の解析を試みた。多様なジルコン試料を得るために、領家帯・山陽帯・山陰帯・外帯・伊豆衝突帯において珪長質岩類の試料採集を行った。均質化実験では高圧実験中のセル内圧力モニタリングと実験の効率化とを目指したセルシステムの改良に取り組んだ。また均質化に最適な実験温度・圧力・実験時間について検討した。これら実験手法については来年度以降も引き続き改良を目指す。ガラス化させたメルト包有物について、SEM-EDSを用いた主要元素組成分析の手法確立を目指し、ガラス分析に適したスタンダードおよび分析条件について検討した。またガラスの微小領域の組成分析時に問題となるNa欠損に加え、メルト包有物への微細結晶の混染といった検討すべき問題が明らかとなり、分析データの評価が必須であることがわかった。これらの問題については、得られた組成データに対して熱力学的相平衡計算プログラムを適用することによる評価を試みた。さらにメルト包有物の主要元素組成を用いて温度圧力条件解析を行った。これらの結果はジルコンのメルト包有物研究が新たな物理化学条件の解析手法として利用できる可能性を示しており、本研究課題の中でも重要な成果の１つとなるものと期待される。

本研究課題では、ジルコンに含まれるメルト包有物の組成分析、さらにメルトの構造解析を計画している。ジルコン中のメルト包有物は、ジルコン生成時のメルト組成を記録していると考えられるが、冷却時に結晶化した微細鉱物の集合体となっていることが多く、そのままではメルトの組成分析、構造解析が困難である。この問題を解決するために、本研究ではメルト包有物を高温高圧実験によりガラス化（均質化）させるが、本年度はこの均質化実験手法の確立を目指した。さらにガラス化させたメルト包有物の主要元素組成分析手法および評価方法について検討するとともに、得られたメルト包有物組成データから物理条件の解析を試みた。多様なジルコン試料を得るために、領家帯・山陽帯・山陰帯・外帯・伊豆衝突帯において珪長質岩類の試料採集を行った。均質化実験では高圧実験中のセル内圧力モニタリングと実験の効率化とを目指したセルシステムの改良に取り組んだ。また均質化に最適な実験温度・圧力・実験時間について検討した。これら実験手法については来年度以降も引き続き改良を目指す。ガラス化させたメルト包有物について、SEM-EDSを用いた主要元素組成分析の手法確立を目指し、ガラス分析に適したスタンダードおよび分析条件について検討した。またガラスの微小領域の組成分析時に問題となるNa欠損に加え、メルト包有物への微細結晶の混染といった検討すべき問題が明らかとなり、分析データの評価が必須であることがわかった。これらの問題については、得られた組成データに対して熱力学的相平衡計算プログラムを適用することによる評価を試みた。さらにメルト包有物の主要元素組成を用いて温度圧力条件解析を行った。これらの結果はジルコンのメルト包有物研究が新たな物理化学条件の解析手法として利用できる可能性を示しており、本研究課題の中でも重要な成果の１つとなるものと期待される。