Multi-depth analysis of inclusions in metamorphic minerals

変成鉱物中の細粒包有物は, 多くの場合包有する変成鉱物の成長時に取り込まれることによって形成される. したがって, 細粒包有物の同定・解析は, 変成作用の過程を明らかにする上で有用である. しかし, これまで鏡下観察や電子プローブマイクロアナライザーによる表面分析では, 細粒包有物は充分に同定できない場合があった. 本稿では, この問題を克服するために, 九州大学大学院比較社会文化研究院地球変動講座に設置されているデジタルマイクロスコープと顕微ラマン分光分析装置を用い, 多数の微細包有物を解析する多深度解析手法を確立した. この手法では, 1μm間隔で撮影した鏡下写真とそれらの合成画像から, 包有物の三次元位置, 形状, 粒径, 色を迅速に明らかにすることができる. また, 形態による分類と包有された位置を元に, 顕微レーザーラマン分光分析装置を用いてすべての種類の包有物が同定可能である. 本手法は, 岩石学的研究はもとより, 透明物質中の内部包有物や不純物を扱う他分野にも応用できるものである.Fine-grained inclusions in metamorphic minerals are generally regarded to be trapped during the growth of the host metamorphic minerals. It suggests that identification and analyses of the each fine-grained inclusion are quite important in understanding each metamorphic evolution. However, identification and confirmation of the each inclusion phase are often difficult using conventional methods such as optical microscope observation and surface analysis by an electron microprobe analyzer. In this paper, we introduce a new analytical technique, named multi-depth analyses, to rapidly identify very fine-grained inclusions in metamorphic minerals using digital microscope and laser Raman microspectroscopy installed at Department of Environmental Changes, Faculty of Social and Cultural Studies, Kyushu University. Using this technique, three-dimensional position, shape, grain size and colors of fine-grained inclusions are distinguished easily by the multi-depth composite image in 1μm depth interval. The minerals or fluid inclusions are identified by the obtained Raman spectra even if the inclusions are quite fine-grained (≃1μm) or are situated in deeper position in thin section. This technique should be useful not only for petrological studies, but also for the other studies, e.g., archaeology, using inclusions or impurities in non-opaque matrix