水熱実験による土壌性磁性鉱物の生成

通过水热实验生成土壤磁性矿物

基本信息

批准号：
22K03779
负责人：
兵頭政幸
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和4年度は、実験手法の確立に向けて数多くの熱水実験を行った。その結果、熱水実験により土壌性磁性鉱物が生成されたことを精度よく定量的に調べる方法を確立した。また、土壌性磁性鉱物の生成が実験室で容易にできることを確認した。土壌性自生鉱物の生成は帯磁率を測定して行う。微量な生成が検出可能な以下の方法を確立した。帯磁率値は3桁の精度で計測した重量で規格化する。帯磁率測定は、熱水実験後の試料を10℃以下に冷却して行い、標準偏差が5％以下になるまで回数を増やして行う。帯磁率が異なる5つの中国レスのブロック試料を用意して予察的水熱実験を行い、次のような結果を得ることができた。（１）温度200℃では、1時間の加熱で2～6×10-8ｍ3kg-1の範囲ですべての試料が帯磁率の大きな初期増加を起こす。IRM成分解析により、これは低温酸化生成マグヘマイトの分解で結晶歪の解消による帯磁率変化であり、土壌化生成酸化鉄鉱物ではないことを確認した。したがって、帯磁率は初期増加値を基準に増加量を測る。（２）帯磁率120×10-8ｍ3kg-1の試料を使って1、2、3、5、7、9、24、46、90、174、336、672、1008 hoursの水熱実験を200℃で行い、その帯磁率変化と各試料のIRM成分解析により以下のことを明らかにした。5hまでは緩やかな帯磁率増加を示し、SP磁鉄鉱粒子（+赤鉄鉱）の生成によることを確認した。5ｈから90ｈまで帯磁率減少が起こる。これは砕屑性細粒磁鉄鉱の高温酸化による減少である。90ｈからSD磁鉄鉱が増加して帯磁率が大きく増加する。まだIRM成分解析を行っていないが、150℃の水熱実験についてもほぼ同様の帯磁率変化を得ている。

2020年，我们进行了大量的水热实验，建立了实验方法。因此，我们建立了一种通过水热实验准确定量检测土壤磁性矿物形成的方法。我们还证实土壤磁性矿物可以在实验室中轻松生产。土壤天然矿物的生成是通过测量磁化率来进行的。我们建立了以下可以检测微量生产的方法。磁化率值通过以三位数精度测量的重量进行标准化。磁化率测量是通过在水热实验后将样品冷却至10°C以下，并增加测量次数直至标准偏差低于5%来进行的。利用中国五块不同磁化率的黄土块样品进行了初步水热实验，得到了以下结果。 (1)在200℃温度下，加热1小时后，所有样品的磁化率初始增加幅度为2～6×10-8 m3kg-1。 IRM成分分析证实，这是由于低温氧化产生的磁赤铁矿分解导致晶体应变分解引起的磁化率变化，而不是成土产生的氧化铁矿物引起的。因此，磁化率的增加是基于初始增加值来测量的。 (2) 采用磁化率120×10-8的样品，在200℃下进行1、2、3、5、7、9、24、46、90、174、336、672、1008小时的水热实验m3 kg-1.通过分析各样品的磁化率的变化和IRM成分，明确了以下内容。直到5小时磁化率逐渐增加，并且证实这是由于SP磁铁矿颗粒(+赤铁矿)的形成。磁化率下降发生在5h至90h之间。这种减少是由于碎屑细粒磁铁矿的高温氧化造成的。从90小时起，SD磁铁矿增加，磁化率显着增加。虽然尚未进行IRM成分分析，但在150℃的水热实验中得到了几乎相同的磁化率变化。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

中国地質大学(中国)

中国地质大学（中国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The magnetic susceptibility of Pleistocene paleosols as a martian paleoenvironment analog

更新世古土壤的磁化率作为火星古环境的模拟

DOI：
10.1016/j.icarus.2022.115210
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.2
作者：
Balazs Bradak; Akos Kereszturi; Vilmos Steinmann; Christopher Gomez; Diana Csonka; Masayuki Hyodo; Jozsef Szeberenyi; Agnes Novothny; Tamas Vegh; Gabriella Barta; Alzbeta Medvedova; Pavel Rostinsky; Enikko Mihaly; Viviana Jo; Erzsabet Horvath
通讯作者：
Erzsabet Horvath