珪酸塩の準安定相転移に基づく隕石の衝撃履歴の解明

基于硅酸盐亚稳态相变阐明陨石撞击历史

• 批准号: 17740350
• 负责人: 富岡 尚敬
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740350/
• 关键词: 衝撃変成; 斜長石; 非晶質化; 分析電顕; ラマン分光; ダイヤモンドアンビルセル

激しい衝撃変成を受けた石賀陽石中では,その主要構成鉱物である斜長石の一部が固相のまま非晶質化していることがあり,衝撃スケールの重要な一指標となっている.従来は,衝撃回収実験のみ基づき非晶質化の圧力が見損もられてきた.しかし,衝撃実験における圧力保持時間は10^<-6>secオーダーであり,天然の隕石母天体(10^0 secオーダー)と比較すると極めて短い.したがって,相転移に必要な時間が十分与えられず,非晶質化圧力が過剰に評価されている可能性がある.本研究課題では,圧力保持時間をより長くとることのできるダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用い,これまで行ったNa: Ca=99:1,89:11に加え,Na: Ca=0:100の斜長石粉末の,室温・20-49GPaの条件下での圧縮実験を行った.試料は加圧後30分保持して減圧し,DACから回収してラマン分光装置で構造を同定,非晶質化メカニズムと非晶質の割合を調べるため,一部の試料は透過電子顕微鏡でも解析した.その結果,静的圧縮により斜長石が完全に非晶質化する圧力は,1)衝撃実験に対してわずかに低圧(4GPa以下)であり,時間依存性はさほど大きくないこと,2)衝撃実験同様Na/Ca比が増加するほど高いこと,3)粒径が小さいほど非晶質化圧力は小さいこと,が明らかになった.しかし,本研究は室温での高圧実験であるため,高温下での原子拡散の活性化も考慮すると,非晶質化圧力はさらに低下する可能性が高い.現在,抵抗加熱による高温DACシステムの立ち上げを進めている.

在经历了严重的冲击变质的石贺石中，一些斜长石（其主要成分矿物）仍保持固态和非晶态，这是冲击规模的重要指标，传统上仅根据冲击恢复实验忽略了非晶化压力。然而，撞击实验中的压力保持时间为10^<-6>秒量级，与天然陨石母体的压力保持时间相似（10^0因此，相变所需的时间可能不够，并且非晶化压力可能被高估。在本研究项目中，保压时间是使用长金刚石砧室（DAC），除了之前进行的Na：钙=99:1、89:11、钠：对Ca=0:100的斜长石粉体在室温、20~49GPa条件下进行压缩实验，采用非晶化方法进行鉴定。还使用透射电子显微镜对一些样品进行了分析，研究了非晶态与斜长石的比例。结果，斜长石由于静态压缩而完全变成非晶态的压力为1)稍低的压力（4GPa）。 （如下），时间依赖性不是很大，2）它随着 Na/Ca 比率的增加而增加，如冲击实验中一样，3）非晶化压力随着晶粒尺寸的减小而减小。室温高压实验，如果考虑到高温下原子扩散的激活，非晶化压力很可能会进一步降低。目前，采用电阻加热的高温DAC正在推出中系统。

项目成果

Equation of state of (Mg_Fe_)_2SiO_4 ringwoodite from synchrotron X-ray diffraction up to 20 GPa and 1700 K

在高达 20 GPa 和 1700 K 的同步加速器 X 射线衍射中得出 (Mg_<0.8>Fe_<0.2>)_2SiO_4 尖角橄榄石的状态方程

• 发表时间: 2006
• 作者: Y.Matsui et al.

A model for the shear mechanism in the enstatite-akimotoite phase transition

顽辉石-秋元石相变中的剪切机制模型

• 发表时间: 2007
• 作者: N.Tomioka

Mechanism of the olivine-ringwoodite transformation in the presence of aqueous fluid

含水流体存在下橄榄石-尖伍德石转变的机制

• 发表时间: 2006
• 作者: J.Ando et al.

Comet 81/Wild 2 under microscope

显微镜下的彗星 81/Wild 2

• 发表时间: 2006
• 作者: D.Brownlee et al.

Experimental data on Fe and Mg partitioning between coexisting sapphirine and spinel: an empirical geothermometer and its application

共生蓝宝石和尖晶石之间 Fe 和 Mg 分配的实验数据：经验地温计及其应用

• DOI: 10.1127/0935-1221/2006/0018-0049
• 发表时间: 2024-09-14
• 期刊: European Journal of Mineralogy
• 影响因子: 2.1
• 作者: K. Das;K. Fujino;N. Tomioka;H. Miura
• 通讯作者: H. Miura