下部地殻レオロジーの実験的研究:水の効果と延性破壊による震源核形成について

下地壳流变实验研究：水的影响与韧性断裂震源成核的形成

基本信息

批准号：
21840012
负责人：
武藤潤
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、下部地殻の代表的な岩石である斜長岩のレオロジーにおける水の影響や圧力の影響を定量的に調べるために、下部地殻に相当する温度・圧力を出力可能なGriggs型試験機を使い、斜長岩の予察的な変形実験を行った。本年度前期は、東北大学現有のGriggs型試験機を、変形実験が可能なように修繕した。東北大学が所有するGriggs型試験機用に、研究費で購入した温度制御・モーター制御のリレー回路を作成し、下部地殻条件下での実験が可能な変形試験機を作成した。また、出発試料を合成することで、粒径、含水量を制御かつクラックフリーの斜長岩を合成し、実験試料とした。通常の薄片観察に加え、放射光X線CT観察により、試料中のポア分布を調べた。また、FTIRを用いて、焼結した試料の含水量を求めた。真空焼結した試料の予察的な変形実験から、無水下では合成斜長石多結晶体は、著しく強度が高いことが明らかになった。一方、含水下では、試料の表面約1mmほど水軟化し、変形が集中した。この変形した部分は強い格子定向配列を示した。しかし、強度は無水下で変形したものと変わらないことから、今後、含水下でのアニール時間を長くするなどから、斜長石多結晶体を難化させるのに必要な含水量を調べていく。

在这项研究中，为了定量研究水和压力对下层外壳中典型岩石流变学的影响，我们使用GRIGGS类型的测试仪进行了轨道酸盐的初步变形实验，该实验可以输出温度和压力等于较低的地壳。在今年上半年，我们修复了Tohoku University目前拥有的Griggs型测试机，以进行变形实验。创建了由Toohoku University拥有的Griggs型测试机购买的温度控制和电机控制的继电器电路，并创建了可用于在较低地壳条件下进行实验的变形测试仪。此外，通过合成起始样品，将无裂纹的角矿与受控的粒径和水分含量合成，并用作实验样品。除了正常观察薄膜外，通过同步辐射X射线CT观察检查了样品中样品中的孔分布。此外，使用FTIR确定烧结样品的水含量。真空烧结样品的初步变形实验表明，在无水条件下，合成的斜长石多晶体晶体明显更强。同时，在水含量下，样品表面约为1毫米，导致浓缩变形。该变形的部分表现出强烈的晶格指导的布置。但是，由于强度与在无水条件下变形的强度相同，因此我们将调查使斜长石多晶所需的水含量难以使水在水下退火时间需要更长的时间。