A study of electrical conductivity of molten rock

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04129
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: FUJI-TA Kiyoshi 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00283862)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐久間 博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (20400426) ; 芳野 極 岡山大学, 惑星物質研究所, 教授 (30423338) ; 市來 雅啓 東北大学, 理学研究科, 助教 (80359182)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 電気伝導度 / 玄武岩 / ガラス転移点

Outline of Final Research Achievements

We have performed electrical conductivity measurements of basaltic glasses across the glass transition temperature at 1 GPa. Our experimental data show that in an Arrhenius plot the conductivity of basalt has an inflection point. This inflection point correlates with the glass transition temperature (Tg), and are compared with results of previous experiments. Accurately estimating glass transition temperatures of volcanic rocks, can constrain the degree of welding of clastic and hydrous rock. A new method for estimating the electrical conductivity of rock through the neural network calculations is proposed in this study. We applied a neural network computation to the prediction of the electrical conductivity of basalt.

Free Research Field

固体地球物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、岩石の高温状態における電気伝導度測定に挑戦した。特に地球上の玄武岩や月に存在する類似の岩石の電気伝導度測定をおこなった。本研究を通して、計算機シュミレーションからも電気伝導度を推算することが可能になった。室内実験から得られた測定値と理論計算から求めた値を比較検討することにより、岩石の電気特性の理解が飛躍的に向上すると期待されている。