マグマの結晶化と溶融現象のダイナミックス

岩浆结晶和熔化现象的动力学

• 批准号: 07211206
• 负责人: 小屋口 剛博
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07211206/
• 关键词: マグマ; 地殻; 溶融; 結晶作用; 熱対流; 組成対流; 二重拡散対流

大陸地殻中のマグマの進化を理解することを目的とし,固体-液体系の熱物質移動について理論的および実験的考察を行った。マグマの冷却速度を支配する要因を理解するため,固体と液体が接した場合の熱移動について理論的考察を行った。様々な溶融温度をもつ固体と液体の組み合わせ,および液体の対流の有無について網羅的な検討を行い,その結果,液が活発に対流するという条件と固体が溶融するという条件が同時に満たされた場合固体中の温度に関係なく液は急速に温度降下すること,一方,それ以外の場合液は固体中の熱伝導に律速されてゆっくりと冷却すること,の2点を明らかにした。マグマがその上面および下面で固体と接する場合に発生する対流や熱移動の性質を明らかにするため,水-塩化アンモニウム二成分共融系のアナログ実験を行った。実験結果から,(1)上面では,熱対流により決定する熱移動によって固体溶融が急速に起こり,また,その溶融液は元の液に対して分離した液層を形成すること,(2)下面では,溶融結晶化に伴って組成対流が発生し,その対流は熱を効果的に運ばずに化学成分だけを運んで液中に組成勾配を形成すること,(3)組成対流により液中に形成される組成勾配は,液中に二重拡散対流層の形成を促し,上面への熱流量を減少させる効果を持つこと,という3つの重要な観察事実を得た。これらの結果を大陸地殻中に貫入した玄武岩マグマに応用すると,(1)貫入直後に,上面地殻の溶融によって玄武岩マグマとは化学的に分離した珪長質マグマが急速にできる,(2)両マグマは,地殻の融点に達するまでは急冷するが,その後,冷却速度が遅くなる,(3)玄武岩マグマは下面での溶融液と混合し,組成分化経路が変化する,などの熱物質進化がおこることが予想される。マグマ中における二重拡散対流層の形成は,マグマの急速冷却時の冷却速度を小さくする効果を持つと考えられる。

In the field of geochemistry, we have made progress in understanding the purpose of the experiment, and the investigation of the theoretical basis of the kinetic theory of the solid-liquid system. The cooling rate depends on the understanding of the temperature, the solid, the liquid, the temperature, the temperature and the temperature. The melting temperature of the solid is different from that of the solid liquid, and the flow of the liquid is affected by the temperature of the network, the results of the experiment, the temperature of the liquid, the temperature of the solid, the temperature of the Other than the liquid, the temperature in the solid is slow, the speed is constant, the cooling temperature is low, and the temperature is clear at 2 o'clock. In the upper part, the lower part, the solid contact, the flow, the mobility, the temperature, the temperature and the temperature. The results are as follows: (1) the results show that: (1) the above results are as follows: (1) the following results are as follows: (1) the results show that: (1) the results show that: (1) the results show that The chemical components in the liquid phase were matched to form a mixture, and (3) the mixture was formed in the liquid to form a compound. the double bulk flow in the liquid was formed to promote the flow rate, and the flow rate was low. The results showed that the flow rate was low, and the results showed that it was important to monitor the situation. The main results are as follows: (1) in the middle of the earth, the basalt is in the middle of the weather. the results show that the basalt is in the middle of the earth, and the basalt is in the middle of the earth. (1) in the back, the upper part is dissolved in the basalt. The chemistry of the basalt is separated by the chemical method. (2) the temperature is very high, the melting point of the earth is low, and the cooling rate is very low. (3) under the basalt, the melting solution is mixed, the differentiation pathway is changed, and the material is modified. In the middle of the experiment, the double dispersion flow is formed, and the cooling rate is small when the temperature is cooled rapidly.

项目成果

金子克哉・小屋口剛博: "地殻内におけるマグマシステムの進化-思考実験とアナログ実験による考察-" 地質学論集. (印刷中). (1996)

Katsuya Kaneko 和 Takehiro Koyaguchi：“地壳中岩浆系统的演化 - 通过思想实验和模拟实验进行思考 -”地质学评论（1996 年出版）。