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2010 Fiscal Year Annual Research Report

差応力下における部分溶融ペリドタイトの微細構造・物性に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20340120
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

芳野 極  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30423338)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 大輔  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (90346693)
米田 明  岡山大学, 地球物資科学研究センター, 准教授 (10262841)
伊藤 英司  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 名誉教授 (00033259)
Keywords部分熔融 / レオロジー / 電気伝導度 / 上部マントル / ペリドタイド / 変形実験 / 異方性 / 連結度
Research Abstract

アセノスフェアは.上部のプレート(リソスフェア)に対して柔らかい部分であるが、"何故柔らかいのか?何故異方性があるのか?"といった問題は、明らかになっていない。主要な原因として、部分熔融説とオリビンの含水化説の2つが有力な仮説である。本研究は、アセノスフェアで一般に観測される地震波の低速度層.高電気伝導度異常の原因と異方性の原因を、部分熔融ペリドタイトの高温高圧変形実験を行うことにより、解明することを目的とする。
本年度は、岡山大学・地球物質科学研究センターに敷設されている6方圧し+独立ピストンを備えた変形試験器で変形実験を開始した。かんらん岩の部分熔融が起こる条件での試験的な剪断変形実験を行った。とくに電気伝導度の異方性の原因を解明するために単純剪断方向と剪断方向に垂直な方向でそれぞれ同時に電気伝導度を測定することにより観測された電気伝導度の異方性を明らかにする試みを行った。
差応力下での部分熔融岩石の電気伝導度の絶対値の異方性を評価するために、マルチアンビル装置を用いた静水圧下での電気伝導度測定も行った。電気伝導度はペリドタイト中に炭酸塩質メルトが存在する場合、電磁気観測から得られている電気伝導度の絶対値を説明するには、体積分率で0.003程度の非常に少ないメルト量で電気伝導度異常を説明できることが分かった。
変形実験では、低歪み速度の実験においては長時間のアニール時間を要するためにアルミナビストンと試料の間での反応が起きるなどの問題が生じている。予察的な結果としては、電気伝導度は歪み速度に関係なく、剪断方向に約1桁高い電気伝導度が測定された。これは.東太平洋海嶺近くのアセノスフェアの電気伝導度構造はプレート運動方向に高い電気伝導度異方性を持っていることと調和的である。制度の高い結果を得られるよう今後も引き続き実験を進めて行く必要が有る。

  • Research Products

    (30 results)

All 2011 2010

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Phase boundary between perovskite and post-perovskite structures in MnGeO3 determined by in situ X-ray diffraction measurements using sintered diamond anvils2011

    • Author(s)
      D.Yamazaki, E.Ito, T.Katsura, T.Yoshino, S.Zhai, H.Fukui, A.Shatskiy, X.Guo, S.Shan, T.Okuchi, Y.Tange, Y.
    • Journal Title

      American Mineralogists

      Volume: 96 Pages: 89-92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure2011

    • Author(s)
      T.Yoshino, E.Ito, T.Katsura, D.Yamazaki, S.Shan, X.Guo, M.Nishi, Y.Higo, K.Funakoshi
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 116 Pages: doi:10.1029/2010JB007801, doi:10.1029/2010JB007801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High pressure generation and investigation of the spin transition of ferropericlase(Mg0.83.Fe0.17)O2010

    • Author(s)
      E.Ito, T.Yoshino, D.Yamazaki, A.S.Shatzkiy, S.Shun, X.Guo, T.Katsura, Y.Higo, K.Funakoshi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 215 Pages: 12099-12099

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preliminary reports on in situ X-ray observation of "post-perovskite" in CaRuO32010

    • Author(s)
      D.Yamazaki, E.Ito, T.Yoshino, X.Guo, S.Shun, N.Nishi, Y.Higo, K.Funakoshi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 215 Pages: 12096-12096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity of mantle peridotite at the uppermost lower mantle condition2010

    • Author(s)
      T.Yoshino, T.Katsura, D.Yamazaki, E.Ito
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 215 Pages: 12102-12102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity of enstatite up to 20 GPa and 1600 K2010

    • Author(s)
      B.Zhang, X.P.Wu, J.Xu, T.Katsura, T.Yoshino
    • Journal Title

      Chinese Journal of Geophysics

      Volume: 53 Pages: 760-764

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity of basaltic and carbonatite melt-bearing peridotites at high pressures : implications for melt distribution and melt fraction in the upper mantle2010

    • Author(s)
      T.Yoshino, M.Laumonier, E.McIsaac, T.Katsura
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 295 Pages: 593-602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropy of synthetic quartz electrical conductivity at high pressure and temperature2010

    • Author(s)
      D.J.Wang, H.P.Li, L.Yi, T.Matsuzaki, T. Yoshino
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 115 Pages: B09211-B09211

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grain growth kinetics of majorite and stishovite in MORB : implications for the rheology of subducting slabs2010

    • Author(s)
      D.Yamazaki. T.Matsuzaki, T.Yoshino
    • Journal Title

      Physics of Earth and Planetary Interiors

      Volume: 183 Pages: 183-189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adiabatic temperature profile in the mantle2010

    • Author(s)
      T.Katsura, A.Yoneda, D.Yamazaki, T.Yoshino, E.Ito
    • Journal Title

      Physics of Earth and Planetary Interiors

      Volume: 183 Pages: 212-218

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Diffusion of Co, Mo and W in FeNi alloy at high pressure2010

    • Author(s)
      S.Shan, M.Wang, T.Yoshino, D.Yamazaki
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] Laboratory-based conductivity structure in the mantle transition zone2010

    • Author(s)
      T.Yoshino, T.Katsura, A.Shimojuku
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Electrical conductivity anisotropy of natural deformed talc rocks and serpentinite at 3 Gpa2010

    • Author(s)
      X.Guo, T.Yoshino, D.Yamazaki, I.Katayama
    • Organizer
      American Geophysical Union.Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)
    • Year and Date
      2010-12-14
  • [Presentation] Electrical conductivity of fluid-bearing quartzite at high pressure and high temperature2010

    • Author(s)
      A.Shimojuku, T.Yoshino, D.Yamazaki
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)
    • Year and Date
      2010-12-14
  • [Presentation] Origin of the low velocity zone : perspectives of electrical conductivity and melt morphology2010

    • Author(s)
      T.Yoshino
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)(Invited 招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-13
  • [Presentation] Compression of MgSiO3 and (Mg, Fe)SiO3 perovskites based on the pressure generation technique using sintered diamond anvils in a Kawai-type apparatus2010

    • Author(s)
      D.Yamazaki, E.Ito, T.Yoshino, A.Shimojuku, A.Yoneda, S.Shan, X.Guo, Y.Higo, K.Funakoshi
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall meeting 2010
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center (United States of America)
    • Year and Date
      2010-12-13
  • [Presentation] 焼結ダイヤモンドアンビルを用いた川井型装置での圧力発生とペロフスカイトの圧縮率2010

    • Author(s)
      山崎大輔・伊藤英司・芳野極・下宿彰・肥後祐司・舟越賢一
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      仙台市戦災復興記念館(宮城県)
    • Year and Date
      2010-10-22
  • [Presentation] フェロペリクレースのスピン転移圧力の鉄濃度依存性2010

    • Author(s)
      芳野極・伊藤英司・山崎大輔・桂智男・シャンシャンミン・グオジンツアン・西真之・肥後祐司・舟越賢一
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      仙台市戦災復興記念館(宮城県)
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] 高温高圧下における流体相を含む岩石中の電気伝導度測定2010

    • Author(s)
      下宿彰・芳野極・山崎大輔
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      仙台市戦災復興記念館(宮城県)
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] Laboratory-based conductivity structure in the mantle2010

    • Author(s)
      T.Yoshino
    • Organizer
      Western Pacific Geophysics Meeting
    • Place of Presentation
      台北市コンベンションセンター(台湾)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-22
  • [Presentation] 脱水に伴う含水鉱物・含水岩石の電気伝導度変化2010

    • Author(s)
      藤田清士, 桂智男, 市來雅啓, 芳野極, 小林記之, 小川康雄
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] マントルの断熱温度プロファイル2010

    • Author(s)
      桂智男、米田明、山崎大輔、芳野極, ほか
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] フェロペリクレースのスピン転移圧力への鉄の量の影響2010

    • Author(s)
      芳野極、桂智男、山崎大輔, ほか
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] In Situ Infiltration Experiments of Basalt-San Carlos Olivine Couple Based on the Electrical Resistance Measurements2010

    • Author(s)
      Xinzhuan Guo, Takashi Yoshino, Tomoo Katsura, ほか
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] 沈み込み帯火成活動のアナロジーとしての二相流体移動の実験的研究2010

    • Author(s)
      則竹史哉, 芳野極
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] 流体を含む岩石の電気伝導度2010

    • Author(s)
      芳野極
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] 東北地方上部マントル電気伝導構造探査の為の長周期MT観測2010

    • Author(s)
      市來雅啓, 小川康雄, 吹野浩美, 長竹宏之, 藤田清士, 神田径, 小山崇夫, 松島政貴, 藤浩明, 上嶋誠, 芳野極
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] Electrical conductivity of carbonatite-bearing peridotite2010

    • Author(s)
      芳野極, Mickael Laumonier, Elizabeth McIsaac, 桂智男
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張国際会議場(千葉県)
    • Year and Date
      2010-05-23
  • [Presentation] Laboratory-based conductivity structure in the mantle transition zone2010

    • Author(s)
      Takashi Yoshino, Tomoo Katsura, Kiyoshi Baba, Hisashi Utada
    • Organizer
      European Geosciences Union
    • Place of Presentation
      Vienna(Austria)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-07
  • [Presentation] Adiabatic temperature profile in the mantle2010

    • Author(s)
      Tomoo Katsura, Akira Yoneda, Daisuke Yamazaki, Takashi Yoshino, Eiji Ito
    • Organizer
      European Geosciences Union
    • Place of Presentation
      Vienna(Austria)
    • Year and Date
      2010-05-06

URL: 

Published: 2012-07-19  

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