2017 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical composition of the lower mantle and differentiation of the early Earth
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25220712
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
入舩 徹男 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80193704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大藤 弘明 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80403864)
境 毅 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (90451616)
西 真之 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (10584120)
肥後 祐司 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (10423435)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 下部マントル / 弾性波 / 元素分配 / 相転移 / 超高圧実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
弾性波速度測定に基づく下部マントル上部領域の化学組成の制約に関しては、CaSiO3ペロブスカイトの測定に成功し、論文として投稿中である。また、MgSiO3ペロブスカイトについても、下部マントル上部条件下までのデータ取得を行い、論文執筆中である。更に、Al, Feを含MgSiO3ペロブスカイト、及びパイロライト組成に対しても測定を終え、取り纏めの段階に入っている。
焼結ダイヤモンド（SD）アンビルを用いた50万気圧領域での弾性波測定は、引き続き技術開発を行なったが、十分な精度での測定には至っていない。ダイヤモンド結晶粒界での超音波散乱の影響を最小限にするため、アンプや解析法において改善が必要であり、より長期的な技術開発を要する。一方、下部マントル上部条件下での測定に関する技術開発の成果は、論文として発表した。
SDを用いた実験では、65万気圧領域での2300Kの高温発生技術開発に基づき、下部マントル条件下でのマントル物質と、沈み込むスラブ関連物質の相関係を明らかにした。MgSiO3-Al2O3系に対する相関係に関する成果を論文として発表するとともに、MgSiO3-FeSiO3系についても上記領域での実験結果を、論文として執筆中である。また、沈み込む変成岩中で重要なAl2SiO5の新たな高圧相を2つ発見し、結晶構造を明らかにして論文を投稿中である。
融解関係に関してもMgOの融点を、下部マントル中部領域まで詳細に決定し、下部マントル領域でのマントル物質の融解関係に関する重要な制約を得た。また、MgSiO3-CaSiO3系の下部マントル領域での融解関係についても新たな実験データを得て、熱力学的解析に基づき融解関係を決定した。これらの成果はいずれも論文として発表した。またC及びEコンドライトの融解関係についても論文を執筆中である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] The melting curve of nickel up to 100 GPa explored by XAS2017
Author(s)
Boccato Silvia、Torchio Raffaella、Kantor Innokenty、Morard Guillaume、Anzellini Simone、Giampaoli Ruggero、Briggs Richard、Smareglia Alessandro、Irifune Tetsuo、Pascarelli Sakura
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Journal Title
Journal of Geophysical Research : Solid Earth
Volume: 122
Pages: 9921～9930
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Triple point hcp-fcc-liquid in pure Fe phase diagram determined by in-situ XANES diagnostic2017
Author(s)
Morard, G., Boccato, S., Rosa, A., Anzellini, S., Miozzi, F., Henry, L., Garbarino, G., Guyot, M. H. F., Boulard, E., Kantor, I., Irifune, T. and Torchio, R.
Organizer
High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Double-stage diamond anvil cell techniques for ultra-high pressure generation possiblities and difficulties2017
Author(s)
Yagi, T., Sakai, T., Kadobayashi, H., Hirao, N., Kunimoto, T., Ohfuji, H., Kawaguchi-Imada, S., Ohishi, Y., Tateno, S., Hirose, K. and Irifune, T.
Organizer
High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Synthesis of transparent nano-ceramics at high pressure and temperature2017
Author(s)
Irifune, T., Arimoto, T., Kawakami, K., Furuta, D., Kunimoto, T., Shinmei, T., Ohfuji, H. and Nishiyama, N.
Organizer
High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Sound velocities of CaSiO3 perovskite2017
Author(s)
Greaux, S., Irifune, T., Higo, Y., Tange, Y., Arimoto, T., Liu, Z. and Yamada, A.
Organizer
High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermoelastic properties of Al-bearing hydrous bridgmanite2017
Author(s)
Kakizawa, S., Inoue, T., Nishi, M., Arimoto, T., Kadobayashi, H., Tange, Y., Higo, Y., Nakano, S. and Hirai, H.
Organizer
High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Triple point fcc-hcp-liquid in the Fe phase diagram determined by in-situ XANES diagnostic and post-mortem XRD and FIB-SEM analysis2017
Author(s)
Morard, G., Boccato, S., Rosa, A. D., Anzellini, S., Ferrini, F. M., Laura, H., Garbarino, G., Harmand, M., Guyot, F. J., Boulard, E., Kantor, I., Irifune, T. and Torchio, R.
Organizer
AGU Fall Meeting 2017
Int'l Joint Research / Invited
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