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高圧下での含水珪酸塩メルトの密度と圧縮率

Research Project

Project/Area Number 17740345
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

松影 香子  Ibaraki University, 理学部, 講師 (80343078)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords密度 / 圧縮率 / 地球上部マントル / 高温高圧実験 / 含水珪酸塩メルト / マルチアンビル型高温高圧発生装置
Research Abstract

本研究の目的は、地球マントルの主要5成分(SiO2、A1203、MgO、FeO、CaO)-H20系のメルトの密度と圧縮率を地球内部条件下で測定することである。その結果と地球マントルを構成している固体の密度と圧縮率を比較することによって、地球内部での物質移動の実際を理解する。本研究がターゲットにしている成分のうち、H20、SiO2、Al203、FeO、MgO、CaO成分のメルトへの密度や圧縮率に対する寄与が見積もられた。
その結果、A_i=V_<i(Iatm)>/V_<i(14Gpa)>としたとき、A_<sio2>=〜1.5、A_<A1203>=〜2.1、A_<Fe0>=〜1.4、A_<Mg0>=〜1.1、A_<ca0>=〜1.0となり、H20(A_<H20>=〜3.7)にくらべて圧縮率が小さくなること、ネットワークフォーマーである成分は圧縮しているが、ネットワークブレーカーである成分はあまり圧縮に寄与していないことがわかった。これは、珪酸塩メルトの圧縮や密度変化が、Si-0ネットワークの構造変化や圧縮様式に起因していることが考えられる。
メルトの密度測定の実験と並行して、地球上部マントルでメルトと共存しうる固体の圧縮率の測定も行った。測定にはKEKの放射光X線とダイヤモンドセル装置を用いた。また、メルトが実際のマントルでどのような鉱物と共存し、実際のマントルにどのような化学的影響を与えているかを調べるために、地下30km〜80km起源のマントル物質の記載と化学組成分析を行った。これらの結果に関しては、現在、論文を作成中である。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Second critical endpoint in the peridotite-H2O system.2007

    • Author(s)
      Mibe, k. M. Kanzaki, T. Kawamoto, K. N. MatsukageY. Fei, S. Ono
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research 112

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equation of state of chromian spinel to 10 Gpa at 300 K2007

    • Author(s)
      Matsukage, K. N.Ono, S.
    • Journal Title

      KEK Experimental Report, 2006

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of metal protection coils on thermocouple EMF in multi-anvil high-pressure experiments2006

    • Author(s)
      Nishihara, Y., K.N.Matsukage, S.Karato
    • Journal Title

      American Mineralogist 91

      Pages: 111-114

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Density of hydrous silicate melt at the conditions of Earth's deep upper mantle2005

    • Author(s)
      Matsukage, K.N., Z.Jing, S.Karato
    • Journal Title

      Nature 438

      Pages: 488-491

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Seismological signature of chemical differentiation of Earth's upper mantle2005

    • Author(s)
      Matsukage, K.N., Y.Nishihara, S.Karato
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research 110

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Thermal equation of state of majorite with MORB connposition2005

    • Author(s)
      Nishihara, Y.I.Aoki, E.Takahashi, K.N.Matsukage, K.Funakoshi
    • Journal Title

      Physics of the Earth and Planetary Interiors 148

      Pages: 73-84

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 上部マントルにおけるかんらん岩の地震波速度2007

    • Author(s)
      松影香子
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-09-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Density of hydrous silicate melt at the conditions of Earth's deep upper mantle2007

    • Author(s)
      Kyoko, N., Matsukage Z., Jing S. Karato
    • Organizer
      HPMPS7
    • Place of Presentation
      Matsushima, japan
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks] 茨城大学研究者情報総覧

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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