2013 Fiscal Year Research-status Report
超臨界流体は沈み込むスラブから難溶性元素を運べるか？
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25610155
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
川本 竜彦 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00303800)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 沈み込み帯 / 水流体 / マグマ / 元素分配 / 塩水 / 蛇紋石 / 非調和溶解 |
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| Research Abstract |
現在までに2種類の高温高圧その場観察実験を実施している。
(1) マルチアンビル型高温高圧発生装置を用いて、マグマと水流体の間での難溶性元素の分配係数を求めている。現在までの結果では、塩濃度が高い場合は、水流体への分配係数は大きくなるが、臨界終端点よりも低圧側では、水流体への溶解度は大きくはない。沈み込む海洋プレートからマントルウェッジに難溶性元素を運ぶためには、塩水であるか、マグマと水流体が完全に混和した超臨界流体でなかればならないと提案する。
(2) 蛇紋石の水流体に対する溶解現象をその場観察している。その結果、蛇紋石は、1GPa以下の圧力条件においては、脱水分解反応する温度圧力付近で、水流体に非調和溶解することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
希土類元素を用いたマグマと水流体の分配実験には成功した。軽希土類元素と中希土類元素・重希土類元素で分配係数に違いを見いだすことができた。また、蛇紋石の水流体に溶解する実験は、当初の予想以上に重要な実験結果をもたらしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
希土類元素を用いたマグマと水流体の分配実験については、早く結果を論文にしたい。また、蛇紋石の水流体に溶解する実験は、実験点をいまよりも増やして、より説得力のある研究としたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
計画していた放射光実験を行わなかったため、旅費が必要なかった。ダイアモンドアンビル(ダイアモンドの単結晶)が予想していたよりも消耗しなかったため。また、ラマン散乱分光計のミラーは経年変化するので、交換を予定していたが、従来のミラーの4分の1の費用で交換できるようになったのも大きい。
本年度は、放射光実験を行う。大学院生がよい研究成果を出しているので、国際学会に参加する旅費としても支弁したい。また、本年度はダイアモンドアンビルの実験条件がより高圧になるために、ダイアモンドアンビルを購入する必要が大きいと予想する。
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Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2013
Author(s)
Kawamoto, T, Yoshikawa, M, Kumagai, Y, Mirabueno, MHT, Okuno, M, Kobayashi, T
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 110
Pages: 9663-9668
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] アジア東縁の沈み込み帯に産するマントルかんらん岩中の間隙水起源ハロゲンと希ガス
Author(s)
小林真大, 角野浩史, 齋藤健彦, 長尾敬介, 石丸聡子, 荒井章司, 芳川雅子, 川本竜彦, 熊谷仁孝, 小林哲夫, Ray Burgess, Chris J. Ballentine
Organizer
地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
千葉市
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[Presentation] Subducted Halogens and Noble Gases in the Mantle Wedge Peridotites
Author(s)
Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Burgess R & Ballentine CJ
Organizer
Goldschmidt conference
Place of Presentation
Firenze, Italy
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