断層帯における超細粒岩の微細組織

断裂带超细粒岩石的微观结构

基本信息

批准号：
08740390
负责人：
清水以知子
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

地殻深部の断層岩であるマイロナイト帯の中心部には、ウルトラマイロナイトと呼ばれる超細粒岩がみられることがある。ウルトラマイロナイトは動的再結晶によって生じ、変形しているのか、拡散クリープによって変形しているのか、あるいは脆性変形が関与しているのか?この問題を扱うために、再結晶過程と拡散過程について、それぞれ理論的に考察した。まず、動的再結晶に伴う粒径分布を確率モデルによって調べ、さらに平均粒径の応力および温度に対する依存性を定式化した。一方、拡散クリープについては、応力場の下での結晶内部拡散を非平衡熱力学によって定式化し、Nabarro-Heringクリープに新しい解釈を与えた。天然の超細粒岩の組織を観察するためには、従来の偏光顕微鏡では分解能に限界がある。そこで、走査型レーザー顕微鏡を用いた新しい方法を試みた。畑川断層帯のウルトラマイロナイトの試料を研磨した上、フッ化水素アンモニウムによってエッチングし、これをレーザー顕微鏡の反射共焦点画像で観察することにより、結晶粒界を鮮明にとらえることができた。走査画像をコンピューター画像処理によって2値化し、結晶粒界を抽出することができた。さらに、反射率の違いを画像処理によって判別し、構成鉱物を色分けすることを試みている。

在糜棱岩带（地壳深处的断层岩）的中心，有时会发现一种称为超糜棱岩的超细粒岩石。超糜棱岩是通过动态再结晶、扩散蠕变产生和变形的，还是涉及脆性变形？为了解决这个问题，我们讨论了再结晶和扩散过程，并从理论上考虑了这两个过程。首先，使用随机模型研究了与动态再结晶相关的晶粒尺寸分布，并公式化了平均晶粒尺寸对应力和温度的依赖性。另一方面，关于扩散蠕变，我们利用非平衡热力学公式化了应力场下晶体的内部扩散，对Nabarro-Hering蠕变给出了新的解释。传统的偏光显微镜在观察天然超细粒岩石的纹理时分辨率有限。因此，我们尝试了一种使用扫描激光显微镜的新方法。通过抛光来自畑川断层带的超糜棱岩样品并用氟化氢铵对其进行蚀刻，我们能够通过使用激光显微镜的反射共焦图像进行观察，清楚地捕获晶界。我们能够使用计算机图像处理对扫描图像进行二值化并提取晶界。此外，我们试图通过图像处理和颜色编码来区分反射率的差异。