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J-GLOBAL ID：202002261528847471   整理番号：20A0712462

黒鉛化の圧力依存性:沈み込み帯における炭素質物質の急速再結晶化に対する意味【JST・京大機械翻訳】

Pressure dependence of graphitization: implications for rapid recrystallization of carbonaceous material in a subduction zone

著者 (3件)： Nakamura Yoshihiro (Geological Survey of Japan, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST, Tsukuba, Japan) ,  Yoshino Takashi (Institute for Planetary Materials, Okayama University, Misasa, Tottori, Japan) ,  Satish-Kumar Madhusoodhan (Department of Geology, Faculty of Science, Niigata University, Nishi-ku, Niigata, Japan)
資料名： Contributions to Mineralogy and Petrology  (Contributions to Mineralogy and Petrology)
巻： 175  号： 4  ページ： 32  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0949A  ISSN： 0010-7999  CODEN： CMPEAP  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 1200°Cでの種々の圧力(0.5~8.0GPa)と持続時間(1s~24h)での黒鉛化の速度論実験の結果を報告する。Shimanto付加複合岩体とHidaka変成帯からの堆積岩中の天然炭素質物質は,圧力の増加と共に結晶度と形態の系統的変化を受けた。黒鉛化の圧力依存性を評価するために,べき乗則速度モデル,Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorovモデル,および重ね合わせ法を用いて,黒鉛化速度論を定式化するために3つのアプローチを採用した。-21.7±3.0~-45.7±4.5cm~3mol~-1および-0.7±0.2~-16.8±1.8cm~3mol-1の活性化体積が,それぞれ0.5~2.0GPaおよび2.0~8.0GPaの圧力で得られた。このような大きな負の活性化体積は,一次炭素質材料における構造的改質と圧縮から生じる可能性がある。実験データを,地質学的P-T-t条件に外挿した,黒鉛化のArrhenius型方程式に適用した。著者らのモデルは,0.5~3.0GPaの圧力で約10Myrの変成作用を受ける炭素質材料が約350~420°Cで結晶化し,ピーク圧力に依存して450~600°C付近で完全に秩序化グラファイトに変態することを予測する。したがって,反応速度に対する大きな負の活性化体積のために,自然の黒鉛化は以前に見積もられたよりもはるかに急速に進行する可能性がある。これは,沈み込んだ炭素質材料が,サブアーク深さ(<100km)に達する前に,急速な再結晶と変成脱揮発により完全に秩序化したグラファイトに完全に転換することを示す。Copyright The Author(s) 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 変成帯 ,  *結晶化 ,  変成作用 ,  反応速度 ,  *圧力効果 ,  *沈み込み帯 ,  定式化 ,  結晶度 ,  堆積岩 ,  活性化体積 ,  複合岩体 ,  *黒鉛化 ,  グラファイト ,  *再結晶 ,  炭素材

著者キーワード (4件)： 黒鉛化 ,  炭素質材料 ,  HPHT実験 ,  活性化体積

分類 (4件)： 岩石圏の地球化学一般  (DD01041C) ,  火山岩  (DE07040E) ,  岩石成因論  (DE07020I) ,  火成岩全般  (DE07030T)

タイトルに関連する用語 (6件)： 黒鉛化 ,  圧力依存性 ,  沈み込み帯 ,  炭素質物質 ,  再結晶化 ,  意味