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コマチアイトの含水融解実験による初期地殻組成の解明

Research Project

Project/Area Number 15J01025
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Economic geology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

近藤 望  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords冥王代 / 地殻 / 主成分元素組成 / 高圧融解実験 / コマチアイト / ジルコン / 大陸地殻 / 含水融解実験
Outline of Annual Research Achievements

本年度、私は太古代岩石の142Nd/144Nd比の異常から、冥王代珪酸塩分化の融解条件を温度1750°C、圧力7 GPa、部分融解度3.2%以下と推定した。そして、Kondo et al. (2016)とWalter (1998)のマントルカンラン岩融解実験データから、メルトの主成分元素組成をFeO、TiO2, P2O5に豊むコマチアイト質と推定した。そして、このメルトの密度を主成分元素組成とMatsukage et al. (2005)の手法を使って計算し、このメルトはマントル岩石よりも小さな密度を持つことを明らかにした。よって、このコマチアイト質メルトはマントル中を上昇しコマチアイト質一次地殻を形成したと考えられる。
そして、この冥王代一次地殻の部分融解により冥王代二次地殻が形成したことが冥王代ジルコンの初生177Hf/178Hfから示唆されている。本年度は昨年に引き続き、含水したコマチアイト質冥王代一次地殻の組成を合成した出発物質を、ピストンシリンダー型高圧発生装置を用いて部分融解させる実験を行なった。実験条件はより高圧条件まで拡張し、圧力1-5 GPa 、温度1000-1300 °C、含水率1.5%、酸素フガシティNi-NiOバッファーで行なった。各温度圧力で生成したメルトの主成分元素組成は苦鉄質で、さらにTiO2, P2O5に富むことがわかった。そして、この主成分元素組成から含水苦鉄質メルトの密度をUeki & Iwamori (2016)のソフトを用いて計算し、結果として、TiO2とP2O5に富んだ含水苦鉄質メルトは冥王代のリソスフェアよりも小さな密度を持つことがわかったため、含水苦鉄質メルトは上昇し、苦鉄質でTiO2, P2O5に富んだ二次地殻を形成していたと考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Differentiation in the Early Earth's Interior: Constraints from Isotope Geochemistry and High-Pressure Experiments2017

    • Author(s)
      KOGISO Tetsu、KONDO Nozomi
    • Journal Title

      The Review of High Pressure Science and Technology

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 256-265

    • DOI

      10.4131/jshpreview.27.256

    • NAID

      130006338335

    • ISSN
      0917-639X, 1348-1940
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Major element composition of an Early Enriched Reservoir: Constraints from 142Nd/144Nd isotope systematics in the early Earth and high pressure melting experiments of a primitive peridotite2016

    • Author(s)
      N. Kondo, T. Yoshino, K.N. Matsukage, and T. Kogiso
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 25-25

    • DOI

      10.1186/s40645-016-0099-0

    • NAID

      120005973347

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Major element composition of the Hadean crust: constraint from high-pressure melting experiments2017

    • Author(s)
      Nozomi Kondo
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 冥王代の沈み込み帯で形成された地殻の主成分元素組成:コマチアイトの高圧含水融解実験からの制約2017

    • Author(s)
      近藤望
    • Organizer
      2017年度地球化学会第64回年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Major element composition of the Hadean crust: constraints from high-pressure melting experiments2017

    • Author(s)
      Nozomi Kondo
    • Organizer
      The Crust to Core 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Major element composition of the Hadean crust: constraints from high-pressure melting experiments2017

    • Author(s)
      Nozomi Kondo
    • Organizer
      Goldschmidt 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 冥王代苦鉄質地殻組成の推定とその含水融解実験:冥王代珪長質地殻の検証にむけて2016

    • Author(s)
      近藤望
    • Organizer
      2016年度日本地球化学会第61回年会
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市住吉区杉本3-3-138 大阪市立大学
    • Year and Date
      2016-09-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Hydrous Melting Experiments of Komatiites: Investigation for the Compositions of the Hadean Oceanic and Continental Crust2016

    • Author(s)
      Nozomi Kondo
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hydrous melting experiments of komatiites: Investigation for the compositions of the Hadean oceanic and continental crust2016

    • Author(s)
      Kondo, Nozomi, and Kogiso, Tetsu
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市西区みなとみらい1-1-1 パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Composition of the Hadean oceanic crust and its hydrous melting experiments: Investigation for the compositions of the Hadean oceanic and continental crust2016

    • Author(s)
      Kondo, Nozomi
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
    • Place of Presentation
      千葉県千葉市美浜区中瀬2-1 幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 冥王代海洋地殻組成の推定とその含水融解実験:冥王代海洋・大陸地殻組成の解明に向けて2016

    • Author(s)
      近藤望
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 冥王代海洋地殻組成の推定とその含水融解実験:冥王代海洋・大陸地殻組成の解明に向けて2015

    • Author(s)
      近藤望
    • Organizer
      2015年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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