P = 2.5 GPa M

氏名 [課題９] Fo-En系相図（圧力2.5 GPa）に関する次の設問に答えなさい．
（1）圧力2.5 GPaは、地下の深さ何kmに相当するかを、課題5で作成した図から求めなさい。
（2）2030 ℃の温度をもつ組成Mの融液が1750 ℃まで冷却するとき，融液Mの温度降下にともなう液相
量（wt.%）の変化を，横軸が温度（℃），縦軸が液相量（wt.%）の図に示しなさい．
（3）2030 ℃の温度をもつ組成Mの融液が1750 ℃まで冷却するとき，融液Mの液相部分のSiO2量（wt.%）
と温度との関係を，横軸を温度（℃），縦軸を液相部分のSiO2量（wt.%）とする図に示しなさい．なお，
液相の化学組成の計算には，課題2で求めた鉱物化学組成を用いなさい．
T (℃)
2010
M 液相の
固相の
組成変化
(固相の種類)
(Fo)
2000
(Fo)
1975
(Fo)
1950
(Fo)
1925
(Fo)
1900
(Fo)
1875
(Fo)
P = 2.5 GPa
↓ 組成変化
(SiO2重量％)
(47.7 %)
液相量 (wt.%)
3.8/3.8×100=100 %
(48.3 %)
3.8/4.1×100=92.7 %
L
(49.6 %)
3.8/5.0×100=76.0 %
A
3.8/5.8×100=65.5 %
(50.7 %)
(51.6 %)
3.8/6.5×100=58.5 %
(52.5 %)
3.8/7.1×100=53.5 %
Fo + L
(53.4 %)
固相の割合
液相の割合
1850
(Fo)
3.8/7.8×100=48.7 %
(3.8 cm)
(54.2 %)
3.8/8.4×100=45.2 %
系の総量
1825
(Fo)
1800
(Fo)
1780
(55.1 %)
3.8/9.0×100=42.2 %
3.8/9.6×100=39.6 %
(55.8 %)
固結が完了
En + L
(Fo)
(56.5 %)
(Fo+En)
3.8/10.0×100=38.0 %
Fo + En
(Fo+En)
A
Fo
Mg2SiO4
20
Enの割合
40
(wt. %)
60
80
Foの割合
En
MgSiO3
[液相の組成の求め方]
例として、1950℃での液相の組成を求める。この温度での液相の組成はリキダス上のA点であり、この組成を横軸
（組成軸）上に落としたものが A 点である。A に含まれるFo成分とEn成分の割合は、てこの原理を用いることで，
Fo : En = 53.6 : 46.4と求まる。課題3で求めたFoとEnのSiO2量は、各々、42.7 (wt.%)と59.9 (wt.%)である。した
がって、A のSiO2量は、42.7×53.6/100+ 59.9×46.4/100= 50.7 (wt.%)となる。
なお、液相の組成はリキダス（相図の青線）で示されるので、液相のSiO2量が、FoのSiO2量（42.7 wt.%）よりも
低くなったり、EnのSiO2量（59.9 wt.%）よりも高くなることはない。
液相量
（wt.%）（液相量：wt.%）
100
90
(100)
（２）の解答
Foが晶出を開始し、
液相の量が減少し始める
(92.7)
液組成が共融点に達するとEnが晶出し
始める。そのため、系に存在する相は
L+Fo+Enとなり、系の自由度が0にな
る(P=3, C=2, ∴F=C-P+1=2-3+1=0）。
そのため、液相がなくなり、系に存在
する相が2つになるまで、液相の温度は
一定に保たれる。
80
70
リ
キ
ダ
ス
(76.0)
共
融
点
(65.5)
60
(58.5)
(53.5)
50
(48.7)
(45.2)
40
(42.2)
30
この範囲ではF=0なので、
液相がなくなるまで温度
は一定に保たれる
20
系に存在する相がFo+Enとなり、
系の自由度が1になる(P=2,
C=2, ∴F=C-P+1=2-2+1=1）。
そのため、液液相の温度が降下
し始める。
10
0
2050
(38.0)
(39.6)
2000
1950
1900
温度（℃）
1850
1800
ソ
リ
ダ
ス
1750
1700℃まで
温度降下
（３）の解答
液組成が共融点に達するとEnが晶出し
始める。そのため、系に存在する相は
L+Fo+Enとなり、系の自由度が0にな
る(P=3, C=2, ∴F=C-P+1=2-3+1=0）。
そのため、液相がなくなり、系に存在
する相が2つになるまで、液相の組成は
一定に保たれる。
57
56
55
54
液相のSiO2量
（wt.%）
53
(56.5)
(55.8)
(55.1)
共ソ
融リ
点ダ
ス
(54.2)
リ
キ
ダ
ス
(53.4)
(52.5)
52
(51.6)
51
Foが晶出を開始し、
液相の組成が変化し始める
(50.7)
50
(49.6)
49
48
(48.3)
(47.7) （液相のSiO2量：wt.%）
47
2050
2000
1950
1900
温度（℃）
1850
1800
1750

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