130th Annual Meeting of the Geological Society of Japan

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Session Oral

T1[Topic Session]Deformation and reaction of rocks and minerals

[2oral101-04] T1[Topic Session]Deformation and reaction of rocks and minerals

Mon. Sep 18, 2023 8:45 AM - 9:45 AM oral room 1 (4-11, Yoshida-South Campus Bldg. No 4)

Chiar:Hideki Mukoyoshi(Shimane University), Keishi Okazaki(Hiroshima University), Masaoki Uno(Tohoku University)

9:30 AM - 9:45 AM

[T1-O-14] Quantification of foliation: deformation analysis of hornfels

*Toshiaki Masuda1, Mizuho Sakai2, Yasutomo Omori3, Kenji Kusunoki2 (1. Center for Integrated Research and Education of Natural Hazards, 2. Faculty of Education, Shizuoka Univ., 3. JAMSTEC)

Keywords:foliation, quantification, von Mises distribution, concentration parameter, hornfels

「ホルンフェルス」は、花崗岩などの深成岩の周囲に露出している接触変成岩である。方向性のない等方的な岩石を思い浮かべるかもしれないが、「実はそうではなさそう」というのが本講演の主題である。
★ 面構造の定量化  解析は雲母などの板状鉱物粒子の長軸方位(カッパ)の計測から始まる。多数の方位データからvon Mises分布(例えばMasuda et al., 1999)を利用して、集中度(カッパ)と平均方位(シータバー)を計算することが出来る。カッパは完全に一様な分布ではゼロ、それ以外の分布には >0 の実数が与えられ、数値が大きければ大きいほど集中度は高い。
★ ランダム方位のシミュレーション
 乱数を発生させて角度分布を与えた場合にどのようなカッパとシータバーが得られるのかを検討した。その結果、カッパとは粒子数()に大きく影響を受け、nの増大とともに規則的に減少することが判明した。
★ 目視観察とカッパの関係
・カッパが2以上の場合には、粒子配列の目視によりが推定できる(観ればわかる)。これは面構造の走向・傾斜の計測が目視だけで可能な状況と同じで、このような岩石は結晶片岩に相当し、接触変成帯にある場合には片状ホルンフェルスという名称がふさわしい岩石である。
・カッパが1程度の場合には、かろうじて走向・傾斜が観てわかる状況である(慣れた観察者はもっと小さいでも観てわかるかもしれない?)。
・カッパが0.2 ~ 0.8 程度の場合には、目視による走向・傾斜の計測は困難である(観てもわからない)が、von Mises分布を利用すれば定量化は可能である。
・カッパが0.2 以下の場合には、von Mises分布を利用したとしても、信頼できるデータ取得は(おそらく)困難である。
★ 結論
 目視によりホルンフェルスと判断した岩石でも、面構造のカッパとシータバーが定量化できる場合がある。花崗岩などの深成岩体が貫入する際の、周囲の応力—歪場の解析が可能になるかもしれない。
[引用文献] Masuda, T., Kugimiya, Y., Aoshima, I., Hara, Y., Ikei, H., 1999. A statistical approach to determination of a mineral lineation. Journal of Structural Geology, 21, 467-472.