Physical deformation of Rochester shale and Opalinus clay; Impacts on isotopic signatures of clay minerals

Rochester shaleとOpalinus clayの変形が同位体組成に及ぼす影響

Zwingmann, H.*; Berger, A.*; Todd, A.*; 丹羽 正和   ; Rahn, M.*

Zwingmann, H.*; Berger, A.*; Todd, A.*; Niwa, Masakazu; Rahn, M.*

本研究では、イライトK-Ar年代測定法の断層活動性評価への適用性検討の一環として、鉱物の破壊・変形がイライトK-Ar年代に及ぼす影響を評価するため、異なる出発物質・粉砕装置・時間・温度設定で粉砕した試料のAr分析を実施した。その結果、出発物質の違い(Rochester shale and Opalinus clay)が粉砕に伴うAr離脱に大きく影響することが判明した。この要因として、出発物質に含まれる石英や長石といった相対的に硬い鉱物の量比が、イライトの損傷に及ぼす影響が大きいためであると考察した。

The present study investigates the influence of physical deformation via mechanical comminution and its influence on the isotope signatures of clay minerals, in a set of well-defined laboratory experiments using Rochester shale and Opalinus clay. Deformation experiments were carried out using different milling equipment, grinding force, time and temperature conditions. The integrated data obtained decipher physical deformation and temperature effects on Argon retention in clay minerals. We interpret the different radiogenic Ar loss ranges between the Rochester shale and Opalinus clay caused by different amounts of quartz and feldspar and different clay mineralogy of the starting materials. The shape and the hardness of the quartz/feldspar will influence the deformation of the clay particles inside the mill.