Bondar, D., Canizarès, A., Bilardello, D., Valdivia, P., Zandonà, A., Romano, C., Allix, M., and Di Genova, D. (2025). Nanolite Crystallization in Volcanic Glasses: Insights From High‐Temperature Raman Spectroscopy and Low‐Temperature Rock‐Magnetic Analysis. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 26, e2024GC011846. https://doi.org/10.1029/2024GC011846
火山溶融体における結晶化の時間スケールを理解することは、マグマの輸送過程、脱ガス、上昇ダイナミクス、そして最終的な噴火様式を解明する上で極めて重要である。特に、ナノメートルスケールの微小結晶であるナノライトの形成は、溶融体の粘性に大きな影響を与え、火山の噴火予測や災害評価において重要な役割を果たす。安山岩マグマは大陸地殻形成の主要な構成要素であり、火山弧において頻繁に産出される。ラマン分光法は、試料準備が最小限で済み、試料回収が可能であり、高い空間分解能を持つという利点から、噴出物や合成ガラス中のナノ結晶を室温で同定するための迅速かつ費用対効果の高い手法として確立されている。
しかし、過冷却火山溶融体中のナノライト結晶化をその場観察するには、放射光施設のような大規模インフラや、加熱ステージを組み合わせた透過型電子顕微鏡のような高価で高感度な装置が必要であり、高温下でのラマン分光法を用いたナノライト形成のその場観察に関する研究は行われていなかった。
そこで、本研究では加熱ステージを備えたラマン顕微鏡を用いて、無水安山岩溶融体中のナノライト形成を高温下でその場観察する手法を開発した。ガラス転移温度（655°C）を超える温度で310および670 cm⁻¹に特徴的なラマンピークが出現し、鉄チタン酸化物ナノライトの形成が確認された。Cobolt社製の355 nm紫外レーザー（Zouk）および514 nm緑色レーザー（Fandango）を励起光源として使用し、異なる波長での測定性能を比較した結果、緑色レーザーが室温および高温の両条件で最も有効であることが示された。低温岩石磁気分析により、ナノライトは約2.6体積%、平均直径約20 nmであることが確認された。
※本要約は、オープンアクセス論文（CC BY 4.0）に基づいています。
ラマン分光で使用された355nmと515nmレーザー
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