【手続補正書】
【提出日】平成26年1月6日(2014.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかしながら、方解石はシリコン接着剤で試料台に貼り付けているだけなので、容器内に収容しないで外に剥き出しで配置すればＣＯ２  溶解水や地下水などの流れに剥離されてしまう虞がある。したがって、専用の容器に収納してから使うしかない。そこで、従来の結晶成長試験法は、地化学サンプラーに試験センサー即ち方解石に金被膜を貼ったものを収容してから設置するため、測定できる場所に制限がある。また、ｎｍオーダーでの結晶成長・溶解速度の測定であるため、精密結晶成長試験や精密結晶溶解速度測定に向いているが、μｍオーダーでの簡易な結晶成長試験や結晶溶解速度測定には不向きである。したがって、ｎｍオーダーで起こる現象がμｍレベルで同じなのかどうかを判断することができない問題がある。しかも、ＣＯ２  を炭酸塩鉱物（方解石）として固定する場合に、実際に効果がでるのはｍｍオーダーであることから、μｍオーダーでの簡易な結晶成長試験や結晶溶解速度測定が行える試験センサーシートの開発が望まれている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図１】結晶成長・溶解速度試験用試験センサーの一例を示す平面図である。
【図２】本発明の原位置結晶成長・溶解速度測定法を実施する雄勝実験場の概要を示す概念図である。
【図３】方解石の実験前画像である。
【図４】石英の実験前画像である。
【図５】地化学サンプラーに入れた試験片（結晶成長・溶解速度試験用試験センサー）を示す。
【図６】地化学サンプラーに入れた試験片（サンプラー内に入った状況）を示す画像である。
【図７】地化学サンプラーの外に試験片をセットした状況を示す画像である。
【図８】地化学サンプラー内にセットした方解石の実験前後の形状を示す画像である。
【図９】地化学サンプラー内にセットした方解石の実験前後の３Ｄ画像である。
【図１０】地化学サンプラー内にセットした石英の実験前後の形状を示す画像である。
【図１１】地化学サンプラー内にセットした石英の実験前後の３Ｄ画像である。
【図１２】地化学サンプラー外にセットした方解石の実験前後の形状を示す画像である。
【図１３】地化学サンプラー外にセットした石英の実験前後の形状を示す画像である。
【図１４】ジルコンの実験前後の形状を示す画像である。
【図１５】方解石Ａの実験前後の形状を示す画像である。
【図１６】方解石Ｂの実験前後の形状を示す画像である。
【図１７】方解石Ａの実験後の形状（対物レンズ１００倍）の画像である。
【図１８】方解石Ｂの実験後の形状（対物レンズ１００倍）の画像である。
【図１９】石英の実験前後の形状（対物レンズ５０倍）の画像である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
（原位置実験）
実験は、地化学サンプラーをOGC-2 の深度９５０ｍにセットして行った。
（実験結果）
図１４にジルコンの実験前後の形状を示す。中央の計測断面図より、実験前にはジルコン面はテフロン（登録商標）面より下にあるが、実験後にはテフロン（登録商標）面より上になっている。ジルコンは不変であるので、これは、テフロン（登録商標）が溶解したことを示す。４箇所の測定の平均として（表２）、テフロン（登録商標）は２．３μｍ溶解した結果となった。なお、計測ラインＤの結果は、ジルコンの上部での計測結果であるが、ジルコンの下部では、テフロン（登録商標）面との段差は見られない。また、計測ラインＤの実験後のジルコンは２μｍ程度傾いているように見える。これらの不確かさを考慮し、ここではテフロン（登録商標）は２μｍ溶解したとして議論する。
【表２】
2012193083.tif 000001
図１５に方解石（方解石１とする）の実験前後の形状を示す。なお、この方解石は対物レンズ５０倍で取得したデータである。５箇所で測定したが、計測ラインＢとＣのデータを除いた３つの平均として、０．１μｍ溶解した結果となった。ここで、テフロン（登録商標）面の２μｍの溶解を考慮に入れると、２．１μｍ溶解したと判断する。
図１６に別の方解石（方解石２とする）の実験前後の形状を示す。この方解石のデータは２０倍の対物レンズで取得した。この図の左側の計測断面図から、実験後のテフロン（登録商標）が少し撓み（凸状になり）、方解石が左側に少し傾斜していることが分る。このような点は、計測には支障となるが、４箇所の測定データは概ね揃っており、平均で２．１μｍ成長した結果となった。ここで、テフロン（登録商標）面の２μｍの溶解を考慮に入れ、０．１μｍ成長となるが、誤差を考慮し、変化なしと判断する。
以上のことから、２つの方解石１，２の平均として、１μｍ程度方解石が溶解した可能性が考えられる。
次に、１００倍の対物レンズで実験後の方解石の形状データを取得した結果を図１７、図１８に示す。
図１７ は対物レンズ１００倍で取得した方解石１の実験後の形状を示す。方解石の表面に成長丘と思われるものがほぼ一様に分布している。図で示した成長丘の高さは０．６μｍ、幅は４．２μｍであり、その他の成長丘も概ね同様の大きさを示す。すなわち、この方解石は結晶が成長中であったことを示すと思われる。
図１８は対物レンズ１００倍で取得した方解石２の実験後の形状を示す。方解石の表面にエッチピットと思われるものがほぼ一様に分布している。図で示したエッチピットの深さは０．４μｍ、幅は３．３μｍであり、その他のエッチピットも概ね同様の大きさを示す。すなわち、この方解石は結晶が溶解中であったことを示すと思われる。
図１９に石英の実験前後の形状（対物レンズ５０倍）を示す。実験前は、石英とテフロン（登録商標）の表面は同じ高さに揃っており（段差は０．０μｍ）、しかも全体にフラットである。これは、研磨により、品質の良い試料作成が出来たことを示す。実験後の段差は、３回の平均で０．７μｍとなった。テフロン（登録商標）が２μｍ溶解したとすると、石英は１．３μｍ溶解したことを示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
（実験結果）
１．非研磨試験センサーを使用した結晶成長試験では、地化学サンプラーの内と外に試料をセットし、方解石と石英について実験を行なった。その結果、方解石はサンプラーの内外ともにわずかに（数μｍ以下）溶解した。
２．研磨試験センサーを使用した結晶成長試験では、ジルコン、方解石、石英について、地化学サンプラー内に試料をセットした実験を行なった。試料を研磨したこととジルコンを同時に埋め込んだことから、より品質の良い（高精度で測定しやすく、データの信頼性が高い）条件で実験を行なうことができた。ジルコンの結果から、テフロン（登録商標）が２μｍ 程度溶解することが分ったため、その分を考慮すると、方解石、石英ともに１μｍ程度溶解した結果が得られた。なお、方解石の表面を高倍率で観察した結果、２個の方解石のうち、一方には成長丘が、他方にはエッチピットが認められた。成長丘は成長を示す現象であるが、この方解石（方解石１）も段差測定では溶解を示している。このことは、実験環境が化学的平衡に近い状態であったことを示していると考えられる。
３．非研磨試験センサーを使用した結晶成長試験では、地化学サンプラーの外側でも内側と同様に結晶成長試験が可能であることを示している。これは大きなメリットであり、例えば、坑井の深度を変えて、同時に多数の試料を用いた実験を行なうことなどが可能である。また、本手法では、実験後に鉱物と基準面との段差が１０μｍ以上になるような実験条件とすることで、測定精度が向上し、より信頼性の高いデータの取得が期待できることが判明した。
以上のことから、本発明にかかる結晶成長・溶解速度試験用試験センサー及びそれを用いた原位置結晶成長・溶解速度測定法によれば、様々な環境下で結晶成長試験や結晶溶解速度測定が行なえることが明らかである。また、本発明にかかる結晶成長・溶解速度試験用試験センサー及びそれを用いた原位置結晶成長・溶解速度測定法によれば、μｍオーダーでの簡易な結晶成長試験や結晶溶解速度測定に適用できることが判明した。