DIFFUSION, REACTION AND FLOW PHENOMENA RELATED TO PATTERN FORMATION IN ROCKS

与岩石中图案形成相关的扩散、反应和流动现象

• 批准号: 11304038
• 负责人: NISHIYAMA Tadao
• 金额: $ 24.01万
• 依托单位: KUMAMOTO UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11304038/
• 关键词: serpentinite seamounts; diapir; diffusion; granite; melt; メルト; 拡散係数; 双曲型成長則; 蛇紋岩; 海山; 高圧変成岩; 伊豆マリアナ弧; 多成分拡散; 濃度依存性; 累帯構造; 本質レンズ; 火砕流堆積物; 気相晶出作用; 物質移動

(1) Modeling of serpentine diapirSerpentine seamounts which occur in the Izu - Ogasawara- Mariana forearcs are modeled as serpentine diapir from the wedge mantle. The time and space scale of the development of seamounts were discussed based on observations and modeling. Serpentinization of the bottom layer of the wedge mantle due to diffusive supply of SiO2 and H2O is assumed. The thickness of the serpentinized layer is estimated to be the order of 10 meters by employing theory of diapir formation using the relation between the spacing of diapirs and viscosity ratio of serpentinite and the mantle.(2) Melting experiments in granitic system and measurements of diffusion coefficients in the granitic melts.Non-equilibrium melting experiments at temperatures above the eutectic point were carried out in granitic system to simulate natural melting phenomena in migmatite experimentally. Thin melt layers were formed between melting couples such as albite single crystal and quartz powder. The thickness of the melt layer obeys the parabolic growth rate law, suggesting diffusion limited growth of the layer. Diffusion coefficient of the slowest component (rate - determining component ) is estimated by the parabolic growth rate law.

(1)蛇形底辟的模拟出现在伊豆-小asawara- Mariana前弧的蛇形海山被模拟为来自楔形地幔的蛇形底辟。在观测和模拟的基础上，讨论了海山发育的时空尺度。假定由于SiO2和H2O的扩散供应，楔状地幔底层发生蛇纹石化。利用底辟形成理论，根据底辟间距与蛇纹岩与地幔黏度比的关系，估计蛇纹岩层厚度约为10米左右。(2)花岗质体系熔融实验及花岗质熔体扩散系数测量。在花岗岩体系中进行了共晶点以上温度下的非平衡熔融实验，模拟了混杂岩的自然熔融现象。在钠长石单晶和石英粉等熔融偶体之间形成薄的熔体层。熔体层厚度服从抛物线型增长规律，表明熔体层的增长受扩散限制。最慢组分（速率决定组分）的扩散系数由抛物线增长速率定律估计。

项目成果

西山 忠男: "ザクロ石中の拡散と変成作用の時間スケール"地学雑誌. 108・2. 132-149 (1999)

西山忠雄：“石榴石扩散和变质作用的时间尺度”地质杂志 108・2（1999）。

西山忠男 他(分担執筆): "形の科学事典"朝倉書店(印刷中).

西山忠雄等人（合著者）：《形式科学百科全书》朝仓书店（正在印刷中）。

S. Banno, M. Toriumi, M. Obata and T. Nishiyama: "Dynamics in Petrogenesis"University of Tokyo Press. 304 (2000)

S. Banno、M. Toriumi、M. Obata 和 T. Nishiyama：《岩石成因动力学》东京大学出版社。

坂野昇平,鳥海光弘,小畑正明,西山忠男: "岩石形成のダイナミクス"東京大学出版会. 304 (2000)

Shohei Sakano、Mitsuhiro Toriumi、Masaaki Obata、Tadao Nishiyama：“岩石形成动力学”东京大学出版社 304（2000）。

坂野昇平, 鳥海光弘, 小畑正明, 西山忠男: "岩石形成のダイナミクス"東京大学出版会. 304 (2000)

Shohei Sakano、Mitsuhiro Toriumi、Masaaki Obata、Tadao Nishiyama：“岩石形成动力学”东京大学出版社 304（2000）。