• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

相転移カイネティクスとダイヤモンド包有物に基づく地球深部の鉱物構成の解明

Research Project

Project/Area Number 11J08170
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

西 真之  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords粒界拡散 / 核形成 / 下部マントル / ガーネット / Mg-perovskite / 反応縁 / 高圧実験 / 相転移カイネティクス / 拡散 / ペロブスカイト / マントル対流
Research Abstract

(研究1)鉱物の原子拡散速度は地球内部の流動特性や元素移動特性に影響する。昨年度から今年度にかけて、マントル構成鉱物の非平衡性や流動特性を理解することを目的として、MgOとSio_2結晶間の拡散律速反応であるMgSi03 perovskiteの反応縁成長速度を実験によりを明らかにした。24-50GPa, 1650-2100℃, 15-1500分の条件下で、計10回の実験を行った。回収試料の組織観察から、すべての実験条件でMgOとSiO_2の反応に伴うperovskite反応縁が確認された。また、得られた反応縁成長カイネティクスから、MgO成分の粒界拡散係数を、粒成長の効果を考慮して計算した。この結果から、下部マントル領域での鉱物の粒界拡散特性の議論が可能となった。
(研究2)地球内部に存在する水は、相転移カイネティクスや岩石の流動特性に強く影響する。地球表層環境を構成する水は、地表の岩石との反応により含水鉱物を作り、プレートの沈み込みとともにマントル内に持ち込まれる。そのため含水鉱物の安定領域を知ることは、地球内部の水の循環機構とその規模を知るための重要な手掛かりとなる。今回、マルチアンビル型高圧発生装置と、焼結ダイヤモンドアンビル、貴金属製の試料容器を用いた超高圧下での含水実験技術を開発し、下部マントルにおける含水鉱物の相関係を研究した。その結果1200kmの深さを超えて、下部マントル深くまで存在できうる含水ケイ酸鉱物(Phase H)を新しく発見し、phase Hによる、地球表層から地球中心核(コア)までの大規模な水の循環の可能性を示した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Growth kinetics of MgSiO_3 perovskite reaction rim between stishovite and periclase up to 50 GPa and its implication for grain boundary diffusivity in the lower mantle2013

    • Author(s)
      M. Nishi, Y. Nishihara, T. Irifune
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 377-378 Pages: 191-198

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Slow Si-Al interdiffusion in garnet and stagnation of jubducting slabs2013

    • Author(s)
      Nishi, et al.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 361 Pages: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.11.022

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intracrystalline nucleation during the post-garnet transformation under large overpressure conditions in deep subducting slabs2012

    • Author(s)
      Nishi, et al.
    • Journal Title

      Geophysical research letters

      Volume: 39 Issue: 23

    • DOI

      10.1029/2012gl053915

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exsolution kinetics of majoritic garnet from clinopyroxene in subducting oceanic crust2011

    • Author(s)
      Nishi, et al
    • Journal Title

      Phys.Earth Plane.Inter.

      Volume: 189 Issue: 1-2 Pages: 47-55

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2011.07.002

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure2011

    • Author(s)
      Yoshino, et al
    • Journal Title

      J.Geophys.Res.

      Volume: 116 Issue: B4

    • DOI

      10.1029/2010jb007801

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Back transformation kinetics of majoritic garnet and implication for ascending rate of diamond2011

    • Author(s)
      Nishi, et al
    • Journal Title

      SPring-8 Research Frontiers 2010

      Pages: 114-115

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] MgSiO3ペロブスカイトの反応帯成長速度2013

    • Author(s)
      西真之 , 西原遊, 入舩徹男
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年度大会
    • Place of Presentation
      千葉県
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Growth kinetics of MgSiO3 perovskite reaction rim between stishovite and periclase2013

    • Author(s)
      Nishi, et al.
    • Organizer
      GCOE-TANDEM International Symposium 2013
    • Place of Presentation
      愛媛
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Intracrystalline nucleation of post-garnet transform ation in deep subdueting plate2012

    • Author(s)
      Nishi, et al.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年度大会
    • Place of Presentation
      千葉県
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth kinetics of MgSiO3 perovskite reaction rim up to 50 GPa2012

    • Author(s)
      西真之、他
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Garnet中のSi-Al相互拡散と沈み込むスラブの密度進化2011

    • Author(s)
      西真之, 等
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      茨城
    • Year and Date
      2011-09-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] メージャライトガーネット中のSi-Al相互拡散2011

    • Author(s)
      西真之, 等
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年度大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi