Effect of graphite on mantle viscosity

Research Project

Project/Area Number	18H01307
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	Ishikawa Masahiro 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (70232270)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2018: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000)
Keywords	グラファイト / かんらん石 / 上部マントル / 焼結 / マントル / リソスフェア / 初期地球 / プレートテクトニクス
Outline of Final Research Achievements	In this study, we first conducted a sintering experiment on a graphite-bearing polycrystalline minerals, and then measured the physical properties. Olivine from e.g. San Carlos was used as the starting material for the sintering experiment. By controlling the experimental conditions for crushing and sintering, we sintered the polycrystalline olivine containing a trace amount of graphite and the polycrystalline olivine containing no graphite.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	初期地球の上部マントル浅部にはグラファイトが比較的多く存在した可能性が指摘されており、グラファイトがプレートの硬さにどのような影響を及ぼすのか注目される。この問題を実験的に解決するためには、まず、グラファイトを含む上部マントル物質を再現する必要がある。本研究によってグラファイトを微量含む多結晶体とグラファイトを含まない多結晶体を焼結することが可能となったので、今後の物性実験によってグラファイトがプレート強度に及ぼす影響の評価が期待される。