ＸＡＦＳ法による隕石衝突関連ガラスの局所構造解析

使用 XAFS 方法对与陨石撞击相关的玻璃进行局部结构分析

• 批准号: 16J10062
• 负责人: 鳥羽瀬 翼
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10062/
• 关键词: XAFS; 火星隕石; 局所構造解析; 高温浮上実験; ジルコン、ジルコニア; 高温格子定数変化; 隕石溶融ガラス; 天然ガラス; K-T境界層堆積物; D-C境界層堆積物; Ca, Ti, Fe局所構造解析

隕石・テクタイト、などが大気圏突入の際に表面が溶融してできる急冷溶融ガラスの局所構造解析、火星由来隕石ガラス部の局所構造解析、ジルコン、ジルコニアを用いた高温浮上実験を行い、高温における結晶構造の変化を研究した。コンドライト隕石の他に石鉄隕石のOdessa隕石やAllende隕石に加えて、火星の隕石衝突により飛来したとされるshergottite隕石における溶融ガラスのCa, Ti, Fe局所構造を解析した。Ca, Fe, Tiの局所構造解析により、隕石表面の溶融ガラスは元となる隕石の種類によらず共通の局所構造を持ち、大気圏突入時の高温により蒸発した気化成分の気化熱により急冷されてできたことが明らかになった。Zr局所構造解析で衝突時の温度圧力の情報の推定を行い、中心ガラス部はバデレイ石(ZrO2)に似たZr局所構造を持つことが明らかになり、Tissint隕石をもたらした火星隕石衝突がバデレイ石を溶融させるほどの高温・高圧ではなかったということを推測することができた。高温環境の再現実験として、ジルコン、バデレイ石を用いた高温実験を行った。本研究によりガスで試料を浮上させながらレーザーで加熱することでコンタミネーションの影響をほとんど受けずに実験することができる手法を導入した。ジルコニアの高温の構造解析により、正方晶-立方晶の相転移時での体積変化がほとんど起きず、体積は温度上昇と正の相関を持つことが明らかになった。本研究によりジルコニアはP-T図の相境界は正の勾配を持つことを提案した。ジルコンを加熱後、回収した試料を定量分析を行い、ZrO2-SiO2系の相図の2250-2430度の領域における二液混合領域が存在しないことを明らかにできた。ジルコン、ジルコニアの長高温における正確な挙動が明らかになり、レーザー加熱法によるその場観察の有効性を明らかにできた。

在陨石，技术人员等时融化的猝灭熔融玻璃的局部结构分析。进入大气，源自火星的陨石玻璃截面的局部结构分析，以及使用锆石和锆石来研究高温下晶体结构的变化的高温浮动实验。除了软骨陨石外，除了敖德萨陨石和阿伦德陨石外，我们还分析了叶孔石陨石中熔融玻璃的局部结构，据说这还来自陨石对火星的影响。 CA，FE和TI的局部结构分析表明，无论陨石的类型如何，陨石表面上的熔融玻璃具有共同的局部结构，并且是通过在进入大气进入大气时在高温下蒸发的蒸发成分的蒸发热而形成的。 ZR局部结构分析估计了撞击时温度和压力的信息，并且发现中央玻璃部分具有类似于Badreyite（ZRO2）的ZR局部结构，并且可以推断出导致Tissint Meteorite的Martian Meteorite撞击在高压或高压融化的Badreyite上并不是融化的。使用锆石和Budelei石头进行高温实验，以重现高温环境。这项研究引入了一种方法，该方法允许通过用激光升高气体加热样品来进行实验而不会受到污染的影响。氧化锆高温的结构分析表明，在四方立方体晶体的相跃迁过程中，体积变化很小，并且体积与温度升高正相关。这项研究表明，氧化锆在P-T图的相边界中具有正梯度。加热锆石后，对收集的样品进行了定量分析，表明在ZRO2-SIO2相图的2250-2430°区域中没有两个组分的混合区域。长时间揭示了锆石和氧化锆的精确行为，并且揭示了激光加热的原位观察的有效性。

项目成果

Local structures of Ca, Ti and Fe in meteorite fusion crusts

陨石熔壳中 Ca、Ti 和 Fe 的局部结构

• DOI: 10.1088/1742-6596/712/1/012095
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: T Tobase;A Yoshiasa;T Hiratoko;H Hongu;H Isobe;A Nakatsuka;H Arima;K Sugiyama
• 通讯作者: K Sugiyama

Local structures of Ca, Ti, Fe in shergottite fusion glass

镁橄榄石熔融玻璃中 Ca、Ti、Fe 的局部结构

• 发表时间: 2017
• 作者: Tsubasa Tobase;Massimo Nespolo;Akira Yoshiasa;Hidetomo Hongu;Hiroshi Isobe;Maki Okube;Hiroshi Arima and Kazumasa Sugiyama
• 通讯作者: Hiroshi Arima and Kazumasa Sugiyama

XAFS study of Ti in K-T boundary clays: possible marker for the meteorite impact

K-T 边界粘土中 Ti 的 XAFS 研究：陨石撞击的可能标志

• 发表时间: 2016
• 作者: Tsubasa Tobase;Nespolo Massimo;Yoshiasa;Akira;Komatsu;Toshifumi;Hiratoko;Tatsuya;Hongu;Hidetomo;Okube;Maki;Arima;Hiroshi;Sugiyama;Kazumasa
• 通讯作者: Kazumasa

Temperature dependence of Zr and Ti K-edge XANES spectra for para- and ferro-electric perovskite-type PbZrO3, PbTiO3 and BaTiO3

顺电和铁电钙钛矿型 PbZrO3、PbTiO3 和 BaTiO3 的 Zr 和 Ti K 边 XANES 光谱的温度依赖性

• DOI: 10.1088/1742-6596/712/1/012121
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: A Yoshiasa;T Nakatani;T Hiratoko;T Tobase;A Nakatsuka;M Okube;H Arima and K Sugiyama
• 通讯作者: H Arima and K Sugiyama

Tissint隕石のガラス部コアー表面のZr局所構造解析

Tissint 陨石玻璃核表面 Zr 的局部结构分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 鳥羽瀬翼;吉朝朗;ネスポロマッシモ;本宮秀朋;磯部博志;有馬寛;杉山和正
• 通讯作者: 杉山和正