2009 Fiscal Year Annual Research Report
地球深部起源のメタン乖離によるマントル構成鉱物の含水素化とダイヤモンド生成
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09J00347
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
篠崎 彩子 Ehime University, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | マントル / メタン / ダイヤモンド / 水素 / カンラン石 / ダイヤモンドアンビルセル |
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| Research Abstract |
C-O-H流体は微量であってもマントル鉱物の融点や物性に大きく影響を与えることから、マントルダイナミクスを考える上で非常に重要な物質である。地球深部でC-O-H流体はメタンや水、水素流体として存在している。これまで、地球深部の水とマントル鉱物の反応に関しては多くの研究がおこなわれている一方で、メタンや水素に関する研究はほとんど行われておらず、マントルにおける存在状態、マントル鉱物との反応に関して明らかになっていない。本研究ではマントル条件に相当する温度圧力条件下におけるメタン流体と上部マントルの主要構成鉱物であるカンラン石との反応を明らかにすることを目的として高温高圧実験を行った。高温高圧の発生にはレーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルを用いた。出発物質はカンラン石、メタンを用いた。加熱後、室温急冷した試料の粉末X線回折およびラマン分光、透過型電子顕微鏡からエタンや高次炭化水素、グラファイトの生成が観察された。マントル条件下でメタンが分子重合し、高次炭化水素や炭素相が生成し、水素が放出されることが明らかになった。
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