マグマの流動現象に関与する分子輸送係数の測定と動的メルト構造の解明

地球深部におけるマグマ過程の理解のためには、マグマ物性に関する知識は欠かす事ができない。同時にマグマ物性はマグマ構造にも密接に関係しているため、物性の解析を通してマグマ構造についての知見を得る事もできる。このような目的意識の元に、我々はアルカリ火山岩と透輝石-灰長石組成メルトの物性測定を行った。測定した物性は1気圧下における粘度、密度、熱膨張率、表面張力であり、更にDi64An36組成に対しては高圧下での粘度、密度も測定した。これらの物性測定の為に、備品として電子天秤、電気炉上昇装置、白金球を購入した。現在、予定した全組成に対して測定が完了している物性は、低温での密度、熱膨張率であり、他の物性値も得られているメルトは5組成である。従って、充分な議論が可能な現状ではないが、それでもいくつかの重要な結論が得られつつある。すなわち、1.Di-Anメルトにおいて、An成分が増すと、粘度、ガラス転移温度は増大し、密度、熱膨張率、自由体積等は減少する。2.同時に、An増に従って、IRスペクトル上において確認される構成珪酸単位は、より重含度の大きな種類のものが増している。3. 従って、1.に記した物性値の変化はメルト中での網目構造の発達に関係しているものと判断される。4. 低温(ガラス状態)〜高温に至る粘度変化はアレニウス型のモデル丈では説明できず、自由体積型のモデルも加えて検討しなければならない。5. 液体の剛体球モデルに基づき、1気圧下での熱膨張率、表面張力から等温圧縮率を算出したところ、高圧下での密度測定結果に調和的であった。

地球深部におけるマグマ過程の理解のためには、マグマ物性に関する知識は欠かす事ができない。同時にマグマ物性はマグマ構造にも密接に関係しているため、物性の解析を通してマグマ構造についての知見を得る事もできる。このような目的意識の元に、我々はアルカリ火山岩と透輝石-灰長石組成メルトの物性測定を行った。測定した物性は1気圧下における粘度、密度、熱膨張率、表面張力であり、更にDi64An36組成に対しては高圧下での粘度、密度も測定した。これらの物性測定の為に、備品として電子天秤、電気炉上昇装置、白金球を購入した。現在、予定した全組成に対して測定が完了している物性は、低温での密度、熱膨張率であり、他の物性値も得られているメルトは5組成である。従って、充分な議論が可能な現状ではないが、それでもいくつかの重要な結論が得られつつある。すなわち、1.Di-Anメルトにおいて、An成分が増すと、粘度、ガラス転移温度は増大し、密度、熱膨張率、自由体積等は減少する。2.同時に、An増に従って、IRスペクトル上において確認される構成珪酸単位は、より重含度の大きな種類のものが増している。3. 従って、1.に記した物性値の変化はメルト中での網目構造の発達に関係しているものと判断される。4. 低温(ガラス状態)〜高温に至る粘度変化はアレニウス型のモデル丈では説明できず、自由体積型のモデルも加えて検討しなければならない。5. 液体の剛体球モデルに基づき、1気圧下での熱膨張率、表面張力から等温圧縮率を算出したところ、高圧下での密度測定結果に調和的であった。