鉱物の受けた熱・応力履歴と組織・構造

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本研究は重要な造岩鉱物の微細組織の形成、消失の動的過程を原子オーダーで速度論的立場から理解し、それらの鉱物やそれを含む岩石の受けた熱や応力履歴についての基礎的知見を得ることを目的とするものである。本年度は、昨年開発した高温走査型電子顕微鏡(HTSEM)による観察をさらに進めると共に、高温透過型電子顕微鏡(HTSEM)の開発を行い、約1200℃までの範囲で輝石・石英・アノーサイト・ライフーナイトなどの観察を行った。(1)高温透過型電顕(HTTEM)の開発HTTEM用の高温炉を日立製作所那珂工場と共同で開発した。この炉は試料の傾斜が可能なサイドエントリー式の試料ホルダーに装着される。この炉の特徴は最高温度1200℃に保った状態で数時間の連続観察が可能であり、加えて入射ビームに対して直交する二方向に±10℃の試料傾斜が可能能である。温度は試料の近くの熱電対を用いて測る。もちろん、試料位置と熱電対位置での温度差補正曲線を用意しておく。試料をのせるメッシュはMo製を用いた。(2)石英のα-β転移の際、約1℃の範囲でインコメッシュレート相(INC相)が安定に存在する。温度補正とINC相の温度変化を知る目的で石英の加熱実験を行い、INC相を観察した。(3)輝石の加熱実験Caを少し含むMg-Fe輝石は高温ピジョン輝石、低温ピジョン輝石、斜方輝石などの複雑な相転移を行う。これらの多型の安定関係を確立するために、クライノエンスタタイト及びエンスタタイトの加熱を行いその転移を観察した。前者は低温P-格子が高温C-格子に転移したが、その転移はマルテンサイト的で今までの報告とは全く異なる。後者についても今までとは違う結果が得られており、研究を続ける予定である。