1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10440148
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
藤野 清志 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40116968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
入船 徹男 愛媛大学, 理学部, 教授 (80193704)
赤荻 正樹 学習院大学, 理学部, 教授 (30126560)
山中 高光 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30011729)
高橋 栄一 東京工業大学, 理学部, 教授 (40144779)
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| Keywords | ペロブスカイト / 高圧鉱物 / 相転移 / 流動特性 / 電顕観察 / 高温高圧実験 / X線その場観察 / 計算機シミュレーション |
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| Research Abstract |
昨年に引き続き,地球惑星科学上重要な物質について,その高温高圧下における相関係,構造と物性,さらには相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにするため,高温高圧実験とその場観察,X線・電顕等による実験回収試料および天然試料の解析,さらには計算機シミュレーションによる模擬実験,等を行った.そして,2000年初頭に札幌市定山渓で多くの若手教官や院生を含む研究会を開いて,当研究課題に関する研究成果の発表・討論と研究交流を行った.具体的な成果として,以下のものがある.
1.下部マントルでのAlのホスト相になりうるAlに富む六方晶の新高圧相の構造を決めた(藤野,赤荻).
2.衝撃変成を受けた隕石中にアルバイト組成のホーランダイト構造を見いだした(藤野).
3.焼結ダイヤと放射光X線を組み合わせ,35GPa,1500度を発生するとともにMgAl204スピネルの相転移の観察に成功した(入船).
4.玄武岩組成とカンラン岩組成について27GPaまでの実験を行い,カリウムがマントル遷移層及び下部マントル条件でコンパチブル元素に変わる事を明らかにした(高橋).
5.含水鉱物G相とSuperhydrous B相の安定領域を25GPaまで明らかにした.また,35GPa,1000K程度の条件でFe+H2Oが反応して,FeO+FeHになることを見い出した(大谷)
6.CaTiO3-CaSiO3系ペロブスカイトの熱量測定を行い,CaSiO3プロブスカイトのエンタルピーを推定してディオプサイドの分解についての相平衡関係を決めた(赤荻).
7.含水変型スピネル相及び含水スピネル相の結晶構造を解析し,水素原子席の安定性を明らかにした(工藤).
8.分子動力学法を用いたシミュレーションにより,Mg2SiO4多形の構造と物性を高精度で再現した(松井).
9.固溶体結晶が成長する時の化学組成について,最も基本となる式を導く事に成功した(北村).
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[Publications] Tomioka, N.: "Akimotoite, (Mg, Fe) SiO_3, a new silicate mineral of the ilmenite group in the Tenham chondrite"American Mineralogist. 84. 267-271 (1999)
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[Publications] Shinmei, T.: "In situ X-ray diffraction study of enstatite up to 12 Gpa and 1473 K and equations of state"American Mineralogist. 84. 1588-1594 (1999)
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[Publications] Miyajima, N.: "Garnet-perovskite transformation under the Earth's lower mantle conditions : An Analytical transmission electron microscopy study"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 116. 117-131 (1999)
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[Publications] Akaogi, M.: "Calorimetric study on majorite-perovskite transion in the system Mg_4Si_4O_<12>-Mg_3Al_2Si_3O_<12> : transion boundaries wite positive pressure-temperature slopes"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 114. 129-140 (1999)
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[Publications] 西山宣正: "X線その場観察法によるマントル鉱物相転移境界の決定"高圧力の科学と技術. 9. 34-42 (1999)
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[Publications] 大谷栄治: "初期地球における水の役割:始生代の含水マントルの融解によるコマチアイトマグマ及びクラトニックペリドタイトの生成"地球化学. 33. 235-245 (1999)
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[Publications] Ishii, K.: "Iron rich olivine altered experimentally in alkaline solution : a study on aqueous alteration of Bali CV3 and Lance CO_3 chondrites"Neues Jahrbuch fur Mineralogie. (in press).
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[Publications] Kudoh, Y.: "Mg-vacant structural modules and dilution of the symmetry of hydrous wadsleyite, beta-Mg_<2-x>SiH_2xO_4 with 0.00【less than or equal】x【less than or equal】0.25"Physics and Chemistry of Minerals. 26. 382-388 (1999)
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[Publications] Matsui, M.: "Computer simulation of the Mg_2SiO_4 phases with application to the 410 km seismic discontinuity"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 116. 9-18 (1999)
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[Publications] 山中高光: "高圧・応力過程での相転移の動的観察"日本結晶学会誌. 41. 32-41 (1999)
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[Publications] Balykov, L.N.: "Growth and dissolution kinetics of step structure"Journal of Crystal Growth. 198/199. 32-37 (1999)
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[Publications] Wang W.: "Subsolidus and melting experiments of a K-rich basaltic composition to 27GPa : implication for the behavior of potassium in the mantle"American Mineralogist. 84. 357-361 (1999)
