岩 石 鉱 物 鉱 床 学 会 誌 82, 446-447, 1987
NaCrSi、0、 一NaAISi、0、 輝 石 系 に お け る不 混 和 現 象
坂 野昇 平 氏 の指摘 に応 えて一一
"Reexamination
of the pressure-composition
diagram
for
the system
NaCrSi2O6-NaAISi2O6"
Reply to S. Banno
大 橋 晴 夫(Haruo Ohashi)*
NaCrSi206-NaAISi206系 の 相 図 は,こ れ ま で に3 種 類 提 起 され て い る 。 ひ とつ はAbs-Wurmbach and Neuhaus(1976)に よ る も の で, NaCrSi206輝 石(以
下Ko (kosmochlor)と 略 す)中 へ のNaAISi2O6輝 石 (以 下Jd(jadeite)と 略 す)の 固 溶 量 は,圧 力 の 増 加 と と も に 増 加 し,高 圧 下 で は 両 者 の 問 に連 続 固 溶 体 が 存 在 す る とい う も の で あ る 。 この 仮 説 は 彼 ら 唐身 の 合 成 実 験 デ ー タ を も とに た て ら れ て い る。
第2の も の は,Mevel and Kienast (1986)に よ る も の で,KoとJdは 高 圧 下 で は 連 続 固 溶 体 を 形 成 す る が,低 圧 下 で は2種 類 の 輝 石(KassとJdss)の 共 存 す る領 域 が あ る と い う も の で あ る。 この 仮 説 は ビ ル マ産 ひす い 輝 石 の記 載 とAbs-Wurmbach and Neuhaus (1976)の 相 図 を も と に た て られ て い る 。 第3の も の は 筆 者Ohashi (1987)に よ る も の で, K o中 へ のJdの 固 溶 量 は 圧 力 の 増 加 と と も に 増 加 す る が,Jd中 へ のKoの 固 溶 量 は,圧 力 の 増 加 と と も に減 少 し,両 者 の 間 に は,い か な る圧 力 とい え ど も連 続 固 溶 体 は 存 在 し な い,と い う も の で あ る。 こ の 仮 説 は NaCrSi206を 含 む 輝 石 固 溶 体 に お け る3d-01反 発 効 果 とMevel and Kienast(1986)やYang (1984)の ビ ル マ 産 ひ す い 輝 石 の 記 載,及 びAbs-Wurmbach and Neuhaus (1976)の 合 成 実 験 結 果 を も と に た て ら れ て い る 。3d-01反 発 効 果 はNaCrSi206-CaMgSi206 系 及 びNaCrSi20fi-NaScSi206系 の 輝 石 固 溶 体 の 合 成 実 験,可 視 光 吸 収 ス ペ ク トル,X線 構 造 解 析(リ フ ァ イ ン メ ント)な どの 結 果 を も と に た て られ た 仮 説 で あ る。
Abs-Wurmbach and Neuhaus (1976)とOhashi (1987)と は,そ れ ぞ れ の 仮 説 を た て る に 際 し,同 一 の
合 成 実 験 デ ー タ を 引 用 して い る。 け れ ど も両 者 の 仮 説
は 相 入 れ な い 。両 者 の 対 立 は,な され な か った 実 験,明 らか に され な か っ た事 実 に 対 す る外 挿 の し か た の 違 い と し て 顕 在 化 し て い る 。
Abs-Wnrmbach and Neuhaus (1976)は,彼 らの 論 文 の 函5に 合 成実 験 を 試 み た 化 学 組 成 と圧 力 条 件 と を 示 して い る。 これ を 筆 者 は 事 実 と認 め る。 け れ ど も 同 図にお い て,目 的 と した 輝 石 が 合 成 さ れ た とす る 部 分 は,彼 らの 半判断 を 示 す もの で あ る 。 自的 と した 輝 石 が 合 成 され た か否 か の 判 断 材 料 の ひ とつ と し て, Abs Wurmbach and Neuhaus (1976)は 表3と 図4に 格 子
定 数 の 化 学 組 成 依 存 性 を 示 して い る。 これ も 筆 者 は 嘉 実 と認 め る 。 す な わ ちAbs-Wurmbach and Neuhaus (1976)論 文 に お い て,著 者 と筆 者(読 者)に 共 通 の事 実 とは,α)合 成 実 験 を 試 み た 化 学 組 成 と温 度 圧 力 条 件,及 び(ロ)格 子 常 数 の 化 学組 成 依 存 性,の 二 つ で あ る。 この 二 つ の 事 実 を も と に,い か な る仮 説 を た て る か は,実 験 を 試 み た か 香 か に か か わ りな く,す べ て の 人 々 に 対 等 に 与 え られ て い る。 外 挿 の しか た の 違 い に 対 立 は 顕 在 化 して い る と先 に 述 べ た が,な さ れ な か っ た 実 験,明 ら か に され な か っ た 事 実 とは,Ko (20mo1%) Jd (80mol%)組 成 の 輝 石 の 格 子 定 数 の 測 定 で あ る。Abs一 一Wurmbach and Neuhaus (1976)は, 800℃, 19, 20, 25 Kbarの 温 度 圧 力 条 件 で,こ の 組 成 の 輝 石 の 合 成 を 試 み て い る。 し か し彼 らは,他 の 組 成 の 輝 石 の 格 子 定 数 は す べ て 報 告 し て い るのに,く りか え し合 成 を 試 み たKo (20) Jd (80) の 格 子 定 数 に 限 っ て,報 告 を し て い な い 。 著 者 と筆 者(読 者)に 共 通 の こ の事 実 を どの よ うに 解 釈 す る か は,仮 説 の た て か た に よ り異 な る。 著 者 と 筆 者 と の 間 に は 事 実 認 識 で 差 異 が あ る の で は な く,な さ れ な か った 実 験 に 対 す る 外 挿 の しか た で 違 い が あ る 零 科 学技 術 庁 無 機 材質 研 究 所 (昭和62年11月10日 受 付 〒305 茨 城 票 つ くば 市並 木1-1 昭 和62年12帰10日 受 理)
NaCrSi20b-NaAISi205輝 石 系 に お け る 不 混 彩 現 象 447 こ とを く りか え して お く。 Jd近 傍 の 根 図 は,固 溶 体 効 果 を考 え て 修 正 さ れ る べき で あ る 。 補 足 と し て,仮 説 の 検 証 の た め に 行 なわ れ る べ き 実 験 に つ い て ふ れ て お く。
Abs-Wurmbach and Neuhaus (1976)は 彼 らの 仮 説 を確 か な もの とす るた め に,Ko (20) Jd (80)の 格 子 定 数 を 公 表 す るべ きで あ る。800℃, 19, 24, 25 Kbar の 温 度 圧 力 条 件 で 合 成 し た 輝 石 が す べ て 同 じ値 を 示 し,そ れ ら が 化 学 組 成 一格 子 定 数 の 図 に お い て 連 続 性 を 示 す こ と が,彼 らの 権 図 か ら は 予 想 され る。た だ し,た と え そ の よ うな 結 果 が 得 られ た と し て も,相 図 が 正 し い と は 必 ず し も い え な い 。 不 混 和 域 の 組 成 巾 が 狭 い可 能 性 が あ る か ら で あ る 。 Ohashi (1987)の 仮 説 も また い くつ か の 実 験 に よ っ て 検 討 さ れ ね ば な らな い。 不 混 和 域 存 在 の 理 由 の 一 つ と して あ げ て い る3d-01反 発 効 果 な る仮 説 は,不 混 和 域 を は さ む2種 の 輝 石 が同 一 の 化 学 組 成 を もつ 場 合, Ko(ss)の1方 が 短 距 離 規 則 度 が 高 く,威 縮 率 が 大 き い と予 言 して い る。 従 っ て 比 熱 測 定 とか 構 造 解 析(短 距 離 規 則 度 に 注 目 して の解 析)あ る い は 圧 縮 率 の 測 定 な ど に よ り,信 ぴょ う性 を 高 め る こ とが 望 まれ て い る。 文 献 はKo-Jd系 に 関 す る 論 文(岩 鉱 誌82巻311 313)に 記 載 され て お り,省 略 す る。