珪酸塩融体の熱量測定実験に基づくマグマの熱力学混合特性の解明

基于硅酸盐熔体量热实验阐明岩浆热力学混合特性

• 批准号: 01J03954
• 负责人: 菅原 透
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03954/
• 关键词: シリケイトメルト; 熱量測定; マグマ; 元素分配; カンラン石

本年度は以下の研究を行った.(1)学習院大学赤荻研究室に設置してあるMHTC装置を用い,Na_2SiO_3-Fe_2O_3-SiO_2系で熱量測定実験を行い,この系のメルトの熱力学的性質を明らかにし,マグマの酸化還元平衡を議論した.それらの結果を2003年火山学会秋期大会で発表するとともに,論文としてまとめ学術雑誌(American Mineralogist)に投稿した.(2)カンラン石-メルト間のCa分配に関する熱力学解析を行い,マグマの含水量系を作成した.その結果を応用して世界のソレアイト玄武岩中のカンラン石斑晶の組成バリエーションの要因について考察を行い,島弧マグマの進化を議論した.それらの結果を2003年地球惑星科学関連学会合同大会及び火山学会秋期大会で発表するとともに,論文としてまとめ学術雑誌(Lithos)に投稿した.(3)ガーニエライト鉱石を原料としたロータリーキルン式の金属製錬に関して記載岩石学的研究および熱力学計算に基づく研究を行い,ステンレスの原材料であるFeNiメタルの成長メカニズムと操業手法の効率化に関して考察を行った((株)日本冶金,大江山製造所との共同研究).これらの結果は近日中に学術雑誌に投稿予定である.

This year, the following research was conducted. (1)The MHTC device was installed in the Chidi Laboratory of Gakushuin University. The calorimetry of Na_2SiO_3-Fe_2O_3-SiO_2 system was carried out. The thermodynamic properties of the system were discussed. The results were presented at the 2003 Volcanological Society Fall Conference, and papers were submitted to American Mineralogist. (2)Thermodynamic analysis of Ca distribution between rock and earth was carried out, and the water content system was established. As a result, the composition of the quartz crystals in the basalt was investigated and the evolution of the islands was discussed. The results were presented at the 2003 Earth Science Association Contract Conference and the Volcano Society Fall Conference, and papers were submitted to the Lithos. (3)The study of petrology and thermodynamic calculation of FeNi raw materials and the investigation of efficiency of FeNi raw materials and operating methods (joint research of Nippon Metallurgical Co., Ltd. and Daieshan Production Co., Ltd.). The results of this study are scheduled for publication in the near future.

项目成果

Sugawara T, Akaogi M: "Heats of mixing of silicate liquid in the systems Diopside-Anorthite-Akermanite, Diopside-Anorthite-Forsterite, and Diopside-Silica"American Mineralogist. 88. 1020-1024 (2003)

Sukawara T、Akaogi M：“透辉石-钙长石-阿克曼石、透辉石-钙长石-镁橄榄石和透辉石-二氧化硅系统中硅酸盐液体的混合热”美国矿物学家。

Sugawara T, Akaogi M: "Calorimetric measurements of fusion enthalpies for Ni_2SiO_4 and Co_2SiO_4 olivines and application to olivine-liquid partitioning"Geochimica et Cosmochimica Acta. 67. 2683-2693 (2003)

Sukawara T，Akaogi M：“Ni_2SiO_4 和 Co_2SiO_4 橄榄石熔化热函的量热测量及其在橄榄石-液体分配中的应用”Geochimica et Cosmochimica Acta。

Sugawara T, Akaogi M: "Calorimetric measurments of fusion enthalpy of Ni_2SiO_4 and Co_2SiO_4 application to olivine-liquid partitioning"Geochimica et Cosmochimica Acta. (印刷中). (2003)

Sukawara T，Akaogi M：“Ni_2SiO_4 和 Co_2SiO_4 熔融焓的量热测量在橄榄石-液体分配中的应用”Geochimica et Cosmochimica Acta（出版中）。