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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Crystallization of the magma ocean and chemical stratification of the primordial mantle

Research Project

Project/Area Number 15H05470
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

野村 龍一  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特定助教 (40734570)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords地球・惑星内部構造 / 惑星起源・進化 / 地球化学 / 地殻・マントル物質 / 岩石・鉱物・鉱床学
Outline of Annual Research Achievements

本課題の目的は、地球形成期におけるマントルの全球的溶融イベントである巨大衝突後に起こるマグマオーシャン冷却固化プロセス、即ち刻一刻と変化するマグマオーシャンの組成と晶出相関係を高圧高温再現実験によって解き明かすことである。
本課題の遂行にあたって、2重エネルギーX線を用いた高圧その場化学ラミノグラフィー法を開発し、融解相関係の決定に取り組んだ。一方、この技術が超高圧変形実験にも応用可能である点を見出し、新たな装置開発に取り組んだ。結晶化していくマントルのダイナミクスの理解には、超高圧下でのマントル物質のレオロジー的性質の理解が必要不可欠であり、全マントル圧力で超高圧変形実験が可能な試験機の開発が求められていた。
本課題では、結晶化していくマグマオーシャンの組成進化とダイナミクスを全マントル圧力(135 GPaまで)で明らかにするための土台的技術の開発に成功した(Nomura and Uesugi, 2016; Nomura et al., 2017; Azuma, Nomura et al., 2018)。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Anvil design for slip-free high pressure deformation experiments in a rotational diamond anvil cell2018

    • Author(s)
      Shintaro Azuma, Ryuichi Nomura, Kentaro Uesugi, Yuki Nakashima, Yohei Kojima, Shunta Doi, Sho Kakizawa
    • Journal Title

      High Pressure Research

      Volume: 38 Pages: 23-31

    • DOI

      10.1080/08957959.2017.1396327

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melting phase relations in the MgSiO3-CaSiO3 system at 24 GPa2017

    • Author(s)
      Ryuichi Nomura, Youmo Zhou, Tetsuo Irifune
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 4 Pages: 34

    • DOI

      10.1186/s40645-017-0149-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reconciling magma-ocean crystallization models with the present-day structure of the earth's mantle2017

    • Author(s)
      Maxim D. Ballmer, Diogo L. Lourenco, Kei Hirose, Razvan Caracas, Ryuichi Nomura
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 18 Pages: 2785-2806

    • DOI

      10.1002/2017GC006917

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-pressure rotational deformation apparatus to 135 GPa2017

    • Author(s)
      Ryuichi Nomura, Shintaro Azuma, Kentaro Uesugi, Yuki Nakashima, Tetsuo Irifune, Toru Shinmei, Sho Kakizawa, Yohei Kojima, Hirokazu Kadobayashi
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 88 Pages: 44501

    • DOI

      10.1063/1.4979562

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高温高圧実験で探る地球深部始源的希ガスリザーバーの在処2017

    • Author(s)
      角野 浩史, 貴志 智, 野村 龍一, 三部 賢治, 館野 繁彦, 鍵 裕之
    • Journal Title

      高圧力の科学と技術

      Volume: 27 Pages: 266-277

    • DOI

      10.4131/jshpreview.27.266

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ダイヤモンドアンビル装置を用いた地球深部物質の先端的研究2017

    • Author(s)
      野村 龍一
    • Journal Title

      高圧力の科学と技術

      Volume: 27 Pages: 149-155

    • DOI

      10.4131/jshpreview.27.149

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ダイヤモンドアンビル装置を用いた高圧その場X線ラミノグラフィー法の開発と高圧地球科学への応用2018

    • Author(s)
      野村龍一, 東真太郎, 上杉健太朗, 入舩徹男
    • Organizer
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Development of rotational diamond anvil cell for ultra-high pressure deformation experiments2017

    • Author(s)
      Ryuichi Nomura, Shintaro Azuma, Kentaro Uesugi, Tetsuo Irifune
    • Organizer
      AIRAPT 26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高圧in-situ結像型X線顕微ラミノグラフィの地球深部科学への応用2017

    • Author(s)
      野村龍一
    • Organizer
      第14回X線結像光学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Development of rotational diamond anvil cell for ultra-high pressure deformation experiments2017

    • Author(s)
      野村龍一, 東真太郎, 上杉健太朗, 入舩徹男
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] 高圧実験から探るマグマオーシャンの冷却分化過程2017

    • Author(s)
      野村 龍一
    • Organizer
      「核-マントルの相互作用と共進化」第一回若手研究集会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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