2011 Fiscal Year Annual Research Report
地球マントル中でのCOH流体の相平衡と地球深部の揮発性元素サイクル
Project/Area Number |
22540486
|
Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
リタソフ コンスタンチン 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (80374916)
|
Keywords | 地殻・マントル・核 / 高圧揮発性元素 / 岩鉱・鉱物・鉱床学 |
Research Abstract |
本研究の主要な結果として(1)3-16GPaの圧力条件下における流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイトの研究(2)3-21GPaの圧力条件下におけるアルカリ炭酸塩のソリダスの研究の2つが挙げられる。 (1)3-16GPa、1200-1600℃における流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイト相平衡 酸素分圧を制御すらためにMo-MoO2もしくはFe-FeOカプセルを使用し、マルチアンビルプレスで高温高圧実験を行った。試料の融解は回収試料の急冷組織から判断し、流体+ペリドタイトのソリダスを3GPaで1200℃、6GPaで1700℃と決定した。また、流体+エクロジャイトのソリダスを3GPaで1100℃、6GPaで1600℃と決定した。これらはより酸化的な条件下におけるソリダスより300-500℃高い温度である。従って、酸化還元状態の違いによって、流体の組成に影響を及ぼし、ペリドタイトやエクロジャイトのソリダスを変化させることが明らかになった。地球深部において様々な境界が存在しているが、それらにおいて酸化還元状態の違いに起因する溶融が起こることを示唆している。 (2)炭酸塩ペリドタイトとエクロジャイトの相平衡 カリウムまたはナトリウムを含む炭酸塩系のソリダスと相平衡を決定し、アルカリ炭酸塩の安定性とマントル融解に対する影響、炭素輸送に関して議論した。高温高圧実験はマルチアンビルプレスを用いて3-21GPa、750-1400℃の条件下で行われた。ソリダスは3GPaで750℃、6GPaで850℃であったが、10GPaでは1150℃まで上昇した。沈み込み帯の温度分布と比較すると、アルカリ炭酸塩の安定領域が増加したことが明らかになった。また、沈み込んだアルカリ炭酸塩が溶融するのは、マントル遷移層に対応する深さであった、そこで炭酸塩マグマが生成され、上部マントル中を通って地表まで上昇すると考えられる。
|
-
-
[Journal Article] Crystal chemistry of sodium in the Earth's interior : The structure of Na_2MgSi_5O_<12> synthesized at 17.5GPa and 1700℃2011
Author(s)
Bindi, L., Dymshits, A.M., Bobrov, A.V., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Ohtani, E., Litvin, Yu.A.
-
Journal Title
American Mineralogist
Volume: 96
Pages: 447-460
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Pressless split-sphere apparatus equipped with scaled-up Kawai-cell for mineralogical studies at 10-20GPa2011
Author(s)
Shatskiy, A., Borzdov, Y.M., Litasov, K.D., Ohtani, E., Khokhryakov, A.F., Palyanov, Y.N., Katsura, T.
-
Journal Title
American Mineralogist
Volume: 96
Pages: 541-548
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] High pressure generation using scaled-up Kawai-cell2011
Author(s)
Shatskiy, A., Katsura, T., Litasov, K.D., Shcherbakova, A.V., Borzdov, Y.M., Yamazaki, D., Yoneda, A., Ohtani, E., Ito, E.
-
Journal Title
Physics of the Earth and Planetary Interiors
Volume: 189
Pages: 92-108
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Presentation] Silicate diffusion in alkali-carbonatite and hydrous melt at 16.5 and 24GPa, with implications for mass transfer in the deep mantle2012
Author(s)
Shatskiy, A., Litasov, K.D., Katsura, T., Borzdov, Y.M., Yamazaki, D., Ohtani, E.
Organizer
Joint Symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
Place of Presentation
Misasa, Japan
Year and Date
20120318-20120321
-
-
-
-
[Presentation] Thermal decomposition of polycyclic aromatic hydrocarbons at 800-1100K and 6-9GPa : Implication to Earth and planetary carbon dynamics2012
Author(s)
Chanyshev, A.D., Litasov, K.D., Shatskiy, A., Furukawa, Y., Nemoto, M., Mochizuki, S., Ohtani, E., Funakoshi, K.
Organizer
9^<th> International Workshop on Water Dynamics
Place of Presentation
Sendai, Japan
Year and Date
20120307-20120309
-
[Presentation] Late metasomatic addition of garnet to the SCLM : Os-isotope evidence2012
Author(s)
Malkovets, V.G., Griffin, W.L., Pearson, N.J., Rezvukhin, D.I., O'Reilly, S.Y., Pokhilenko, N.P., Garanin, V.K, Spetsius, Z.V., Litasov, K.D.
Organizer
10th International Kimberlite Conference
Place of Presentation
Bangalore, India
Year and Date
20120206-20120211
-
[Presentation] Melting phase relations of chlorine-bearing kimberlite at 2.1-6.5GPa and 900-1500℃2012
Author(s)
harygin, I.S., Litasov, K.D., Shatskiy, A., Golovin, A.V., Ohtani, E., Pokhilenko, N.P.
Organizer
10th International Kimberlite Conference
Place of Presentation
Bangalore, India
Year and Date
20120206-20120211
-
-
-
-
-
[Presentation] Phase relations of eclogite+4.4% CO_2 at 9-21GPa : implications for diamond formation in the deep mantle2012
Author(s)
Kiseeva, E.S., Litasov, K.D., Yaxley, G.M., Ohtani, E., Kamenetsky, V.S.
Organizer
10th International Kimberlite Conference
Place of Presentation
Bangalore, India
Year and Date
20120206-20120211
-
[Presentation] Sodium majorite and its Pyrope solid solutions : high pressure experiments and crystal-chemical implications2012
Author(s)
Dymshits, A.M., Bindi, L., Bobrov, A.V., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Ohtani, E., Litvin, Yu.A.
Organizer
10th International Kimberlite Conference
Place of Presentation
Bangalore, India
Year and Date
20120206-20120211
-
-
-
[Presentation] Dissolution-precipitation as a possible mechanism of carbonatite melt segregation in upwelling mantle2011
Author(s)
Shatskiy, A.F., Litasov, K.D., Borzdov, Y.M., Katsura, T., Yamazaki, D., Ohtani, E.
Organizer
The 3^<rd> Deep Carbon Cycle International Workshop
Place of Presentation
Altai, Novosibirsk
Year and Date
20110825-20110830
-
-
[Presentation] Na-bearing majoritic garnets in the system Mg_3Al_2Si_5O_<12>-Na_2 MgSi_5O_<12> at 11-20GPa : Solid solutions and structural peculiarities2011
Author(s)
Bobrov, A.V., Dymshits, A.M., Bindi, L., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Ohtani, E., Litvin, Yu.A.
Organizer
2011 Goldschmidt conference
Place of Presentation
Prague, Czech Republic
Year and Date
20110814-20110819
-
[Presentation] Late metasomatic addition of garnet to the SCLM : Os-isotope evidence2011
Author(s)
Malkovets, V.G., Griffin, W.L., Pearson, N.J., Rezvukhin, D.I., O'Reilly, S.Y., Pokhilenko, N.P., Garanin, V.K., Spetsius, Z.V., Litasov K.D.
Organizer
2011 Goldschmidt conference
Place of Presentation
Prague, Czech Republic
Year and Date
20110814-20110819
-
-
-
-
[Presentation] Diffusion of silicates in alkali carbonate malt and water fluid, experimental study at 17-24GPa and 1400-1750℃2011
Author(s)
Shatskiy, A., Litasov, K.D., Katsura, T., Yamazaki, D., Ohtani, E.
Organizer
2011 Japan Geoscience Union Meeting
Place of Presentation
Makuhari, Japan
Year and Date
20110522-20110528