[S-MP47_1PO1] 鉱物の物理化学

[SMP47-P08] 岡山県新見市大佐山産緑簾石の低温メスバウアー分光

*山川 純次¹、川瀬 雅也²、黒葛 真行³、森本 正太郎⁴、斎藤 直⁵ (1.岡山大学大学院自然科学研究科、2.長浜バイオ大学、3.京都大学原子炉実験所、4.大阪大谷大学・薬学部、5.大阪大学・RIセンター)

キーワード：緑簾石, メスバウアー分光, M3'サイト, 磁気緩和

緑簾石は低変性度の変成岩等に普通に見られる鉱物である。化学組成はCa_2(Al,Fe³⁺,Fe²⁺)Al₂SiO₄Si₂O₇(O,OH)で，生成条件に対応してゾーニング組織を形成する。結晶格子中のFe²⁺とFe³⁺のM1およびM3サイトへの分配比率はメスバウアー分光法で検出可能であり，緑簾石の安定/準安定に関する情報を得ることが出来る。

さらにいくつかの緑簾石ではメスバウアー分光法のみで同定可能なサイトであるM3^'サイトにFeが分配されている。FeのM3^'サイトへの分配率はX線結晶構造解析法では推定できないため，微小な秩序構造を形成すると同時に結晶中で均質に分散していると考えられている。またFeのM1/M3/M3^'サイトへの分配率は緑簾石の生成温度を反映していると考えられている。今回，M3^'サイトを持つ緑簾石サンプルについて低温でメスバウアースペクトルと磁化率を測定し，M3^'サイトの性質について検討を行った。

本研究で用いた緑簾石サンプルは岡山県産(Ep1)および岩手県産(Ep2)である。化学組成はEPMAとCHNS/Oアナライザで決定した。結晶構造は単結晶法を用いて決定した。メスバウアースペクトルはRhマトリックスを使用し⁵⁷Coを線源とした測定システムにより0K-300Kで測定した。また磁気物性を検討するために，同様の温度範囲で磁化測定を行った。

解析の結果，低温ではEp1の磁気物性がEp2と異なることが判明した。そこで各サンプルのM1およびM3サイトの磁気緩和時間を低温メスバウアースペクトルから求め，温度依存性を検討した。その結果，比較的低温で形成された岩体由来であるEp1のM3サイトと比較的高温で形成された岩体由来であるEp2のM3サイトで磁気緩和挙動が異なっていた。これはEp1のM3サイトにおいて，岩体の形成温度に応じたX線回折法では検出できない構造変形が発生して磁気環境が変化したため，メスバウアースペクトルのみで検出可能なM3^'サイトに変化していることを示唆している。