マントル・下部地殻物質の熱・応力履歴

地幔和下地壳材料的热和应力历史

基本信息

批准号：
03640370
负责人：
藤井直之
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

上部マントル・下部地殻の構成岩石中に記録された応力の指標には、転位構造やその密度、粒径分布・配向性などがあるが、これらの指標から具体的な変形過程を特定していく一つの過程として、本研究では、顕微鏡下でその場観察が出来る微小試料の簡易ー軸圧縮装置を作製し、微小硬度計による人工的な欠陥や転位構造・亜粒界の測定や鏡微ラマン法による残留応力の推定を行った。とくにラマンスペクトルの波長シフトと応力の関係を解明すれば、定量的に応力履歴を推定でき転位密度とは独立な観測量となる。その結果、オリビンや変成岩体中の石英に対して、微小硬度計による人工的な圧痕の帆囲の応力分布から推定された応力とラマンシフト量との関係を半定量的ではあるが特定できる見通しが得られた。また、本研究で開発した方法では、応力下で獲得された種々の変形組織について、応力解放下でのアニ-リングの効果を同一試料の同一部分に対して観察でき、応力履歴の指標として十分有効であるという見通しを得た。現在までに、様々な応力下で形成された天然の岩石試料として、変成岩体中の石英やダイアピ-ル上昇してきたカンラン岩体中のオリビンに着目して、微小硬度計により形成された欠陥(や割れ目)のアニ-ル効果やラマンシフトを測定してきた。そして、これまでの研究では難しかった厚さの十分でない試料についても、最高温度の制約や一定歪の条件は十分ではないが、応力履歴の痕跡を簡便かつ明瞭に見いだせることが分かった。また、マントル中の応力を記録していると考えられるオリビン内の微小な割れ目に存在する流体包有物の挙動を観察したり、それらの結晶軸に対して相対的な特長ある転位構造の変化が識別可能となった。

构成上地幔和下地壳的岩石中记录的压力指标包括位移结构，其密度，粒度分布和取向，以及作为从这些指标中识别特定变形过程的过程，本研究制造了一个简单的轴向压缩装置，用于使用微观的模拟型号和尺寸的人为限制的人为限制性，并构成了微观的人工限制性，并构造了一个尺寸的人工限制性，并且仪表，并使用镜像 - 微拉曼法估计了残余应力。特别是，通过阐明拉曼光谱的波长偏移与应力之间的关系，可以定量估计应力病史，并且观察结果与脱位密度无关。结果，我们已经获得了由人工压痕帆的应力分布估计的压力和拉曼偏移量之间的关系的半定量估计值，该帆的应力分布使用石英在橄榄石和变质岩石中的石英仪围绕。此外，这项研究中开发的方法使我们能够观察到在压力下对同一样品的同一部分递给同一样品在压力下获得的各种变形组织的影响，并且我们发现它足以有效作为应激病史的指标。迄今为止，我们已经测量了由微硬度计形成的缺陷（和裂纹）的纳罗效应和拉曼移位，重点是变质岩石中的石英和橄榄石中的橄榄石中的橄榄石，这使隔膜作为在各种应力下形成的天然岩石样品。此外，发现即使对于厚度不足的样品，这在先前的研究中很困难，最大温度限制和恒定应变条件不够，但是应力病史的痕迹很容易被发现。此外，有可能观察橄榄石内部小裂纹中存在的流体夹杂物的行为，这些裂纹被认为记录了地幔中的应力，并区分与其晶体轴相对于其晶体轴的脱位结构的变化。