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変成作用によって岩石中で起こる化学反応は、常に物質移動を伴う一種の反応拡散系である。化学的に非平衡な鉱物・岩石の間に形成される反応帯は、変成反応を空間的に記録している意味で反応のカイネティクスに関する有用な情報を含んでいる。複数の反応が競合する非平衡反応の場合、形成される反応帯には時間的な発展が見られることが期待される。そのような反応帯の時間変化をドロマイト－石英－水系の熱水反応実験により追跡した。実験条件は0.1GPa,600oCである。 |
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反応帯は実験時間が短い場合、多様な累体配列を示すのに対し、時間が長くなると特定の累体配列に収斂する。これは非平衡度の強い初期遷移状態から非平衡線形領域の定常状態への変化を示すと考えられる。 |
Hydrothermal experiments in the system dolomite - quartz - water : Chemical reactions in metamorphic rocks are always accompanied by diffusion, having a nature of the reaction-diffusion system. The reaction zone formed between chemically incompatible minerals/rocks has a lot of information about reaction kinetics. In the case of non-equilibrium system where plural reactions are competing, the resultant reaction zones will show a temporal change in the zonal sequence. To trace the change we carried out hydrothermal experiments in the system dolomite - quartz - water at 0.1 GPa and 600 oC.
Temporal change in the zonal sequence : The reaction zone shows variable zonal sequences in short duration runs, whereas it emerges to a unique one in longer duration runs. This phenomenon shows a transition from an initial transient state to a steady state (Figure 1).
Figure 1 Phase relation in the Reaction zone showing temporal Change in the sequence.
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Figure 2 Example of the reaction zone
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