マグマの結晶化と鉱物の融解過程の構造化学的研究

フォーマット:

論文

責任表示:

奥野, 正幸 ; Okuno, Masayuki

言語:

日本語

出版情報:

金沢大学理学部, 2001-03-01

著者名:

• 奥野, 正幸
• Okuno, Masayuki

掲載情報:

平成12(2000)年度 科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書 = 2000 Fiscal Year Final Research Report

巻:

1998-2000

開始ページ:

18p.

バージョン:

author

概要:

本研究は鉱物結晶の融解および結晶化の現象を融液の側からその構造・組織ならびに組成の変化に注目し明らかにしたものである。主として、次のような研究を行った。 (1)ガラス構造の解析 まず、マグマの主成分であるAl_2O_3-SiO_2系のガラスを作成し、その構造を明らかにした。その結果、殆どのAl原子は4配位をとり、わずかに6配位のものが存在することが明らかになった。この結果は、モンテカルロ法によるシミュレーション計算結果ともよい一致を示した。また、斜長石組成(NaAlSi_3O … _8-CaAl_2Si_2O_8)のガラスの構造を詳細に調べた。その結果、Ca,Alの増加に伴って、密度上昇とモル体積の減少がみられそれらは、ガラス構造中のT-O-T角(T=Si,Al)の減少に対応すること分かった。 (2)珪酸塩融液からの結晶相の晶出の関する研究 まず、ブラウン管ガラス中に生じたSbに富む数ミクロンの結晶相を調べ、それがromeiteであることを明らかにした。また、romeiteを含む微小なよりSbに冨むガラス相の構造を解析することによりSbがガラスのネットワーク構造の擾乱を引き起していることが明らかになった。このネットワーク構造の乱れが、romeite結晶の晶出に関係していると推測された。また、融液と微小結晶が共存していたと考えられる天然の火山ガラス(黒曜石)の構造を解析した。分析の結果、火山ガラスは熔融ガラスと異なるサブミクロン・スケール構造を持っていることが明らかになった。これは、火山ガラスに含まれる、微小なクリスタライトに関係すると考えられる。続いて、2成分系の結晶化の数値実験を行い、それを火成岩の組織の生成過程に応用した。火山岩と深成岩の組織の小異は2桁に及ぶ冷却速度の違いが原因であることを明らかにした。 (3)上記の結果および関連研究の結果をまとめ、学術雑誌ならびに学会に発表・公表した。<br />Principle results on the study on magma crystallization and mineral melting processes were followed.a) Structural studies of glassesFirstly, The glass structures of Al_2O_3-SiO_2 system that is one of the principle components of magma were analyzed. Many Al atoms in these glasses have tetrahedra and the number of octahedral Al may be small. This result is consistent with the model structure derived from Monte Carlo Simulation. The structures of feldspar (NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8) glasses were also analyzed. From the observations, it was evident that the density increase and molar volume decrease with increases of Ca and Al atoms could be explained by decrease of T-O-T angle (T=Si, AL) in the glass structure.b) Study on crystallization of silicate meltSb rich μ size crystals in cathode ray tube glass were investigated by X-ray diffraction and Raman spectra measurements and revealed that this crystal had romeite type structure. The structure Sb rich glass phase surrounding romeite crystal was also analyzed. It was evident that the network structure of this glass was rather distorted and this distortion may relate to crystallization of romeite. The structure of natural volcanic glass (onsidian) which had liquid and small crystalline phases was also analyzed. Obtained results show that this obsidian has sub-μ size phase which is not included normal liquid phase. This phase may be related in crystallite phase in obsidian. Numerical experiments on crystallization for binary silicate system were adopted for study on formation process of textures of volcanic rocks. The texture differences between volcanic and plutonic rocks may be caused by their different cooling rate.c) These results were discussed by all project members and we prepared some scientific papers.<br />研究課題/領域番号:10440153, 研究期間(年度):1998–2000<br />出典：「マグマの結晶化と鉱物の融解過程の構造化学的研究」研究成果報告書　課題番号10440153(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成 続きを見る

URL:

http://hdl.handle.net/2297/47341