マグマの構造と物性

Material type: 文書・図像類

Author: 奥野, 正幸

Publisher: 金沢大学理学部

Publication date: 1999-03-01

Material Format: Digital

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Note (General)：: 本研究では、マグマの高温・高圧力下での原子レベルの構造とその物性を明らかにすることを目的とし、斜長石ガラスや火山ガラスについて、圧力・温度による構造変化などについて、以下のような研究を行った。 1、まず、Si0_2組成ガラスを衝撃圧縮し、その構造変化をX線回折法、ラマン分光法により調べ、約25GP...

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Material Type: 文書・図像類
Title: マグマの構造と物性
Author/Editor: 奥野, 正幸
Author Heading: 奥野, 正幸
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学理学部
Publication Date: 1999-03-01
Publication Date (W3CDTF): 1999-03-01
Alternative Title: The structures and physical properties of magmas
Periodical title: 平成10(1998)年度科学研究費補助金国際学術研究研究成果報告書 = 1998 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 1997-1998
Volume: 1997-1998
Pages: 10p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: マグマ
ガラス
構造解析
X線回折法
ラマン分光法
火山ガラス
斜長石
magma
glass
structure analysis
X-ray diffraction method
Raman spectroscopy
volcanic glass
plagioclase
Target Audience: 一般
Note (General): 本研究では、マグマの高温・高圧力下での原子レベルの構造とその物性を明らかにすることを目的とし、斜長石ガラスや火山ガラスについて、圧力・温度による構造変化などについて、以下のような研究を行った。 1、まず、Si0_2組成ガラスを衝撃圧縮し、その構造変化をX線回折法、ラマン分光法により調べ、約25GPaの圧力まで高密度化し、それ以上の圧力では残留温度による密度低下が起きることを明らかにした。 2、斜長石(NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8)組成のガラスを高圧力プレスを用いて、500℃で4GPa,7.7GPaの条件で圧縮した.これらのガラスの構造をラマン分光測定によって調べた。斜長石ガラスは高温高圧力下でまず、SiO_4及びAlO_4四面体のリング構造が小さくなり、続いてAl原子の配位数が4から6に変化することにより密度が増加することが明らかになった。また、CaAl_2Si_2O_8組成ガラスについては衝撃実験も行い、その密度増加がSiO_2ガラスに比べ小さく、SiO_4及びAlO_4四面体の3員環のみが関与しているととが明らかになった。これらの結果はAlを含むマグマでは、その高圧力下での挙動が含まないものと異なることを示し本研究において重要な意味をもつ。 3、さらに、火山ガラス(Obsidian)についても、プレス及び衝撃圧縮による高圧実験を行い、X線回折法とラマン分光法による解析を行った。さらに、高温での構造変化をラマン分光法で調べた。その結果、火山ガラスはガラス構造を持つ部分と結晶類似のクリスタライトからなり、加熱や衝撃圧縮によって、ガラス構造を持つ部分が増大することが明らかになった。 4、日本側担当者(奥野・木原)とフランス側の代表者(Reynard)が相互に訪問し、ともに研究成果についての討論を行い、研究を学術論文にまとめた。
Principle results on the structures of feldspar and volcanic glasses for analyzing structures and physical properties of magmas under high temperature and pressure conditions were followed.a) The shock-wave densification of SiO2 glass was analyzed by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. SiO2 glass was densified up to 25GPa and the density decreased upper pressure by high residual temperature.b) Feldspar (NaAlSi_3O_8 CaAl_2Si_2O8) glasses were compressed under 500^OC/4GPa and 7.7GPa by cubic press apparatus. The structures of these glasses were analyzed by Raman spectroscopy. From these observations, it was evident that the structure of plagioclase glass has smaller ring structure of TO_4 tetrahedra and the coordination numbers of Al atoms change from 4 to 6 under high temperature and high pressure conditions. Shock experiment for CaAl_2Si_2O_8 glass was also performed to reveal the density increase was smaller than that of SiO2 glass and this density increase was based on the increase of three membered rings of TO_4 tetrahedra. The annealing process of shock-wave denshified CaAl_2Si_2O_8 glass was also investigated by in-situ Raman spectroscopy. These results are very important to understand Al bearing magma.c) The structures of densified volcanic glasses obtained by shock and static compressions were investigated by Xray diffraction and Raman spectroscopy techniques. The densification of volcanic glass (about 9%) by 500^OC/7.7GPa static compression may be due to change from 6 and 5 membered ring of TO_4 tetrahedra dominant structure to 4 and 3 meinbered ring dominant structure. On the other hand, crystallites in the obsidian vitrified by shock-wave compression and the density did not increase but decrease at higher shock pressure(25 and 35GPa).d) These results were discussed in Japan and France by all project members and we prepared some scientific papers.
研究課題/領域番号:09044069, 研究期間(年度):1997–1998
出典：「マグマの構造と物性」研究成果報告書　課題番号09044069 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00034853
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=34866&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=34866&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09044069/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-09044069/090440691998kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA