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超高精度地質圧力計の開発とマントル流体の四次元精査

Research Project

Project/Area Number 18740344
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山本 順司  京大, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60378536)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,410,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsマントル捕獲岩 / 地質圧力計 / 流体包有物 / 同位体分析 / ラマン分光
Research Abstract

本課題で目指した研究項目を大別すると下記三点になる.
(1)超高精度地質圧力計の開発
(2)超高精度地質圧力計の確度検証
(3)マントル捕獲岩に見られる流体貯留部の局所分析
(1)の課題は平成18年度に完結しているため,平成19年度は(2)についての研究活動を重点的に行う計画を立て,予定以上の成果を上げることができた.また,平成20年度に行う予定であった(3)の課題もほぼ完結させることができ,成果を学術雑誌に投稿中である.
(2)の課題は,マグマによって運び上げられたマントルの岩石(マントル捕獲岩)中に存在する流体包有物が,その岩石が由来した深度を探る指標になりうるかどうかを検証することに主眼がある.マントル捕獲岩が地球深部から運び上げられた際,岩石周辺の圧力は大幅に減少するが,内在する流体はまだ高い圧力を保っており,その巨大な差応力によって流体包有物周辺の結晶格子が塑性変形を起こす可能性が考えられる.そこで我々は実際にマントル鉱物の塑性変形強度を探る実験を行い,降伏強度の推定に成功した(Yamamoto, et. al., 2008).また,鉱物の弾性的振る舞いについても究明することができた(Yamamoto and Kagi, 2008).マントル鉱物の弾性的・塑性的振る舞いを組み合わせて考察すると,地球深部からもたらされた岩石中の流体の密度がどの程度変化しているのか定量的に推定することができる.つまりその流体の密度は岩石の由来深度をどの程度忠実に反映しているものなのか定量的に議論し,補正することが可能になった.
(3)の課題は,顕微分光分析やLA-ICP-MS,鉱物の真空破砕分析法を利用した局所流体分析をマントル試料に適用させることを目指すものである.平成20年度に行う予定であったが予察的な分析に着手することができ,その一部の成果を公表することができた(山本,2007; Arakawa, et. al., 2007).
(1),(2),(3)の成果を組み合わせることによってマントル流体の4次元的分布を議論することが原理的に可能となった.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Micro-Raman thermometer for CO2 fluids: Temperature and density dependence on Raman spectra of CO2 fluids2008

    • Author(s)
      Arakawa Masashi
    • Journal Title

      Chemistry Letters 37

      Pages: 280-281

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ strength measurements on natural upper-mantle minerals2008

    • Author(s)
      Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Minerals 未定

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of micro-Raman densimeter for CO2 fluid inclusions: a probe for elastic strengths of mantle2008

    • Author(s)
      Yamamoto Junji
    • Journal Title

      European Journal of Mineralogy 未定

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Paleo-Moho depth determined from the pressure of CO2 fluid inclusions: Raman spectroscopic barometry of2007

    • Author(s)
      Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters 253

      Pages: 369-377

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マントル鉱物の流体包有物から探る沈み込み帯の物質循環系-マントルウェッジの四次元解析-2007

    • Author(s)
      山本順司
    • Journal Title

      地球化学 41

      Pages: 63-75

    • NAID

      110009442211

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Developing Micro-Raman Mass Spectrometry for Measuring Carbon Isotopic Composition of Carbon Dioxide2007

    • Author(s)
      Arakawa Masashi
    • Journal Title

      Applied Spectroscopy 61

      Pages: 701-705

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Paleo-Moho depth determined from the pressure of CO2 fluid inclusions : Raman spectroscopic barometry of mantle- and crust-derived rocks2007

    • Author(s)
      Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters 253

      Pages: 9-9

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] マシートル鉱物の流体包有物から探る沈み込み帯の物質循環系-マントルウェッジの四次元解析-2007

    • Author(s)
      山本順司
    • Journal Title

      地球化学 41(未定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Extended micro-Raman densimeter for CO2 applicable to mantle-originated fluid inclusions2006

    • Author(s)
      Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Chemistry Letters 35

      Pages: 2-2

    • NAID

      130004424271

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for partial melt in Earth's asthenosphere : volcanism in response to plate flexure during subduction of the Cretaceous Pacific Plate2006

    • Author(s)
      Hirano Naoto
    • Journal Title

      Science 313

      Pages: 3-3

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] マントルウェッジのメルト包有物と粒間成分2007

    • Author(s)
      山本順司
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.vgs.kyoto-u.ac.jp/InetHome/jyama/web/research.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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