Hiraga Lab, Division of Earth and Planetary Materials Science, Earthquake Research Institute,The University of Tokyo
〒113-0032 東京都文京区弥生1-1-1
研究内容RESEARCH
平賀研
超塑性実験を行うと必ず見出される特徴的な微細構造がある。それが同相粒子集合化である。面白いのは、その集合化がσ１の方向に起こるのである。最初、その構造を宮崎から見せられたときは、宮崎の変形方向の誤認を疑ってしまった。それほど意外であった。なぜなら、鉱物が連なる向きは岩石の流れの方向であるという、ある意味、信仰に近い常識が岩石学者にはあるからである。
集合化は、粒界すべりと共に粒子スイッチングと同相粒子の衝突・合体モデルによって、非常に良く説明される。その目で、これまで論文で報告されてきたマイロナイトの写真をあら捜しすると、目的の構造はあるわあるわ。安直に人様の論文の写真をコピー＆ぺーストして論文にしてしまった(Hiraga et al. 2013, Geology)。
もちろん、それだけではない。集まるということは、逆に言うと分散しないと言うことである。大きな粒子が動的再結晶によって細粒化、その細粒になった粒子が粒界すべりによって別相粒子と混ざる。別相粒子と混ざると粒成長が阻害され、細粒粒子が保存、粘性の低い細粒粒子帯に変形が局所化するというプロセスが深部断層帯やプレートテクトニクスがなぜ地球に存在するかという大きな問題を説明すると、岩石変形の業界では半ば常識的に考えられてきた。それは、「起きえない」。大きな常識に一石を投じる論文になった。
Fig 11. 超塑性変形後の微細組織。緑がフォルステライト、青がエンスタタイト。引っ張り方向は縦。
青粒子が横方向に連なって、試料内にネットワーク構造を作っているのが分かる。
Fig12. Fliervoet et al. (1997)で報告されたマイロナイトの写真から、
それぞれ石英、斜長石、カリ長石、黒雲母のみを黒塗りしたもの。
同じ鉱物粒子同士が岩石の面構造に対して高角で集合しているのが分かる。
Fig13. 同相粒子集合化現象を説明する粒子スイッチングと同相粒子の衝突・合体モデル
将来テーマ
コアから地殻まで、地質学、岩石学、鉱物学、鉱物岩石物理学、地球化学、地震学的なもの多々あるので、興味があれば是非聞いてください。
