10:45 〜 11:00
[SMP24-06] ドラマイラ産白色片岩の超高圧領域内変成記録：藍晶石中のコース石における残留応力異方性からの検証
キーワード：コース石、ラマン分光法、超高圧変成作用、白色片岩
変成岩の構成鉱物に保有された鉱物（鉱物包有物）は、そのホスト鉱物との間の熱膨張率と体積弾性率の差により生じた残留応力を保持する。ざくろ石に包有された石英の残留応力はラマンスペクトルのピーク位置のずれにあらわれ、地質圧力計としてよく利用される。一方、石英の高圧相であるコース石包有物については、超高圧変成作用を被ったか否かの認定のための記載はされるが、ラマンスペクトルを用いた残留応力に着目した研究はほとんど行われてこなかった。
本研究は、オロジェンに露出した超高圧変成岩のなかで粗粒なコース石とその仮像がマトリクス中に最も良く残存することで知られるドラマイラ岩体の白色片岩中のコース石包有物に着目した。系統的にコース石包有物を解析するため、粉砕した白色片岩試料からパイロープざくろ石（~400粒）、藍晶石（88粒）、ジルコン（40粒）、ルチル（~400粒）を分離し、それらに包有されたコース石約120個について、ラマンシフトの特徴と傾向を調べた。本講演では、コース石包有物のラマンシフトとホスト鉱物の残留応力の異方性など、いくつかの新知見を紹介し、超高圧変成岩のコース石包有物に着目した研究の可能性について展望する。
観察したコース石包有物のラマンシフトはそのホスト鉱物の種類によって異なる。とりわけ、藍晶石に包有されたコース石（大きさ4–58 µm）において、Si–O–Si対称伸縮振動に起因する~521 cm-1 のピークが残留圧力に依存したシフトが大きく、その最大値は524.4 cm-1であった。この~521 cm-1 、および~176 cm-1 のピークのシフトからは1.74 GPaの最大の残留応力が推定された。この残留応力からEOSFit-Pinc (Angel et al., 2017 Am. Mineral.)を用いてコース石捕獲時の変成圧力を計算すると最大~9 GPaと著しく高い。このことは藍晶石中のコース石は状態方程式の計算よりも高い残留応力を保持することを示す。藍晶石中のコース石包有物は、円形、擬六方晶、不定形の３つの形状に分類され、それらのうち擬六方晶と不定形の包有物は円形のものよりも高いラマンシフトのずれを示す。ラマンマッピングの結果、擬六方晶コース石を包有する藍晶石に残留応力の著しい異方性が確認され、ホスト藍晶石の[001]方向に最大1.0 GPaの強い残留応力が見られた。またコース石包有物は、そのリムに厚さ~2 µm以下の石英シェル（薄殻）を持つものも存在する。鉱物の異方性や包有物の形状などを加味した数値モデリングと比較した結果、これらの応力分布および石英シェルの存在はコース石包有物が持つ異常に高い残留応力を説明しうる。
本研究は、藍晶石の異方性とホスト−包有物境界の相転移を考慮することで、コース石包有物から得られる圧力情報の読み取りが可能であることを示唆する。これにより、超高圧変成岩の変成過程における温度と圧力の制約に関して新たな知見や情報を提供することが可能となるであろう。
本研究は、オロジェンに露出した超高圧変成岩のなかで粗粒なコース石とその仮像がマトリクス中に最も良く残存することで知られるドラマイラ岩体の白色片岩中のコース石包有物に着目した。系統的にコース石包有物を解析するため、粉砕した白色片岩試料からパイロープざくろ石（~400粒）、藍晶石（88粒）、ジルコン（40粒）、ルチル（~400粒）を分離し、それらに包有されたコース石約120個について、ラマンシフトの特徴と傾向を調べた。本講演では、コース石包有物のラマンシフトとホスト鉱物の残留応力の異方性など、いくつかの新知見を紹介し、超高圧変成岩のコース石包有物に着目した研究の可能性について展望する。
観察したコース石包有物のラマンシフトはそのホスト鉱物の種類によって異なる。とりわけ、藍晶石に包有されたコース石（大きさ4–58 µm）において、Si–O–Si対称伸縮振動に起因する~521 cm-1 のピークが残留圧力に依存したシフトが大きく、その最大値は524.4 cm-1であった。この~521 cm-1 、および~176 cm-1 のピークのシフトからは1.74 GPaの最大の残留応力が推定された。この残留応力からEOSFit-Pinc (Angel et al., 2017 Am. Mineral.)を用いてコース石捕獲時の変成圧力を計算すると最大~9 GPaと著しく高い。このことは藍晶石中のコース石は状態方程式の計算よりも高い残留応力を保持することを示す。藍晶石中のコース石包有物は、円形、擬六方晶、不定形の３つの形状に分類され、それらのうち擬六方晶と不定形の包有物は円形のものよりも高いラマンシフトのずれを示す。ラマンマッピングの結果、擬六方晶コース石を包有する藍晶石に残留応力の著しい異方性が確認され、ホスト藍晶石の[001]方向に最大1.0 GPaの強い残留応力が見られた。またコース石包有物は、そのリムに厚さ~2 µm以下の石英シェル（薄殻）を持つものも存在する。鉱物の異方性や包有物の形状などを加味した数値モデリングと比較した結果、これらの応力分布および石英シェルの存在はコース石包有物が持つ異常に高い残留応力を説明しうる。
本研究は、藍晶石の異方性とホスト−包有物境界の相転移を考慮することで、コース石包有物から得られる圧力情報の読み取りが可能であることを示唆する。これにより、超高圧変成岩の変成過程における温度と圧力の制約に関して新たな知見や情報を提供することが可能となるであろう。