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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Deep Earth water research using synchrotron X-ray and neutron radiations

Research Project

Project/Area Number 26247073
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

井上 徹  広島大学, 理学研究科, 教授 (00291500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
栗林 貴弘  東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302086)
丹下 慶範  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 (70543164)
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)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords地球・惑星内部構造 / 地球・惑星内部ダイナミクス / 地球・惑星内部物性 / 高圧含水鉱物 / 放射光X線 / 中性子回折 / 地球深部水
Outline of Annual Research Achievements

本年度も引き続き、SPring-8の高圧ビームラインBL04B1における放射光X線その場観察実験、大型パルス中性子施設J-PARCの高圧ビームライン”PLANET”を用いた中性子散乱実験、及び大型高圧発生装置を用いた高圧合成実験を行った。特に、1)高圧下におけるAlに富んだ含水及び無水ブリッジマナイトの弾性波速度の研究、2)Alに富む含水ブリッジマナイトの状態方程式の研究、3)高圧含水鉱物の安定性におけるAlの影響の研究、4)Alに富んだスーパー含水B相の安定領域とその置換様式の研究、5)Alに富んだスーパー含水B相の結晶構造解析の研究、6)無水ブリッジマナイトの低Al量での置換様式の研究、等を集中して遂行した。
これらの成果は、国内学会及び国際学会で広く発表した。主な発表学会を列挙すると、日本地球惑星科学連合会2017年大会、ロシアでの国際会議、日本鉱物科学会2017年年会、フランスでの高圧鉱物物理国際セミナー、第58回高圧討論会及びアメリカ地球物理学連合2017年秋季大会である。特記すべき事項としては、これらの研究発表で研究代表者の指導学生が、日本鉱物科学会では研究発表優秀賞、日本高圧力学会ではポスター賞を受賞している。
また論文としては、マントル鉱物の高圧下での溶融関係の論文、及び高圧含水鉱物であるAlに富んだスーパー含水B相の安定領域及びその置換様式の解明の論文を公表した。これら以外に現在投稿中、及び執筆中の論文が多数に及ぶ。特に含水ブリッジマナイト関係の論文は、シリーズで順次投稿開始中である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (60 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Stony Brook University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Stony Brook University
  • [Int'l Joint Research] Florida International University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Florida International University
  • [Int'l Joint Research] National Cheng Kung University(Taiwan)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      National Cheng Kung University
  • [Journal Article] Stability of Al-bearing superhydrous phase B at the mantle transition zone and the uppermost lower mantle2018

    • Author(s)
      Kakizawa, S., Inoue, T., Nakano, H., Kuroda, M., Sakamoto, N. and Yurimoto, H.
    • Journal Title

      American Mineralogist

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal behavior of modulated hauyne from Eifel, Germany: in-situ high-temperature single-crystal X-ray diffraction study.2018

    • Author(s)
      Kuribayashi, T., Aoki, S. and Nagase, T.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 113 Pages: 51-55

    • DOI

      DOI: 10.2465/jmps161114d.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative determination of Al/Si order in sillimanite by high angular resolution electron channeling X-ray spectroscopy.2018

    • Author(s)
      Igami, Y., Kuribayashi, T. and Miyake, A.
    • Journal Title

      American Mineralogist

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      DOI: 10.2138/am-2018-6351

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melting relations in the MgO-MgSiO3 system up to 70 GPa2017

    • Author(s)
      Ohnishi Satoka、Kuwayama Yasuhiro、Inoue Toru
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Minerals

      Volume: 44 Pages: 445~453

    • DOI

      doi:10.1007/s00269-017-0871-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ation ordering in iridescent garnet from Tenkawa villege, Nara prefecture, Japan.2017

    • Author(s)
      Nakamura, Y., Kuribayashi, T., Nagase, T. and Imai, H.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 112 Pages: 97-101

    • DOI

      https://doi.org/10.2465/jmps.161114a

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] OH defects in monazite.2017

    • Author(s)
      Abe, T., Kuribayashi, T. and Nakamura, M.
    • Journal Title

      European Journal of Mineralogy

      Volume: 29 Pages: 949-957

    • DOI

      DOI: 10.1127/ejm/2017/0029-2663

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mineralogical and crystallographic features of polycrystalline yakutite diamond.2017

    • Author(s)
      Ohfuji, H., Nakaya, M., Yelisseyev, A.P., Afanasiev, V.P., and Litasov, K.D.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 112 Pages: 46-51

    • DOI

      https://doi.org/10.2465/jmps.160719g

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Melting temperatures of MgO under high pressure by micro-texture analysis.2017

    • Author(s)
      Kimura, T., Ohfuji, H., Nishi, M., and Irifune, T.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: - Pages: 15735

    • DOI

      doi:10.1038/ncomms15735

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of coarse-grain-dispersed nano-polycrystalline cubic boron nitride by direct transformation under ultrahigh pressure2017

    • Author(s)
      Ichida, Y., Ohfuji, H., Irifune, T. Kunimoto, T., Kojima, Y., and Shinmei, T.
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials

      Volume: 77 Pages: 25-34

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.diamond.2017.04.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intermediate-depth earthquakes linked to localized heating in dunite and harzburgite.2017

    • Author(s)
      Ohuchi, T., Lei, X., Ohfuji, H., Higo, Y., Tange, Y., Sakai, T., Fujino, K., and Irifune, T.
    • Journal Title

      Nature Geoscience,

      Volume: 10 Pages: 771-776

    • DOI

      doi:10.1038/ngeo3011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Melting of Al-rich phase D up to the uppermost lower mantle and transportation of H2O to the deep Earth2018

    • Author(s)
      Chaowen Xu, Toru Inoue
    • Organizer
      新学術領域研究「核-マントル共進化」平成29年度国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Al substitution mechanism in anhydrous bridgmanite as a function of Al content2018

    • Author(s)
      Masamichi Noda, Toru Inoue, Sho Kakizawa
    • Organizer
      新学術領域研究「核-マントル共進化」平成29年度国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Melting phase relation of Fe-bearing PhD up to the uppermost lower mantle and transportation of H2O to the deep Earth.2018

    • Author(s)
      Xu, C. and Inoue, T.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2018年大会(JpGU 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Incorporation of nitrogen into the lower-mantle minerals under high pressure and high temperature -Transportation and storage of nitrogen in the deep earth-2018

    • Author(s)
      福山 鴻、鍵 裕之、井上 徹、新名 亨、柿澤 翔、高畑 直人、佐野 有司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2018年大会(JpGU 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MgSiO3 メジャライトの低温熱容量測定2018

    • Author(s)
      糀谷 浩、野田 昌道、井上 徹、赤荻 正樹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2018年大会(JpGU 2018)
  • [Presentation] Stability and substitution mechanism of Al-bearing superhydrous phase B at the mantle transition zone and the uppermost lower mantle2018

    • Author(s)
      柿澤 翔、井上 徹、中野 泰斗、坂本 直哉、圦本 尚義
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2018年大会(JpGU 2018)
  • [Presentation] Al substitution in anhydrous bridgmanite2018

    • Author(s)
      野田昌道,柿澤翔,井上徹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2018年大会(JpGU 2018)
  • [Presentation] Hydrous bridgmanite: Water in the Earth’s lower mantle.2018

    • Author(s)
      Inoue, T., Kakizawa, S., Kuribayashi, T., Nagase, T., Greaux, S., Noda, M., Higo, Y., Sakamoto, N. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      International Mineralogical Association 2018 (IMA2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Al partitioning between phase D and bridgmanite up to 31 GPa: implications for discontinuity around 780 km and water.2018

    • Author(s)
      Xu, C., Kakizawa, S. and Inoue, T.
    • Organizer
      International Mineralogical Association 2018 (IMA2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of water on compressibility of Al-bearing hydrous bridgmanite.2018

    • Author(s)
      Kakizawa, S., Inoue, T., Kadobayashi, H., Nakano, S. and Hirai, H.
    • Organizer
      International Mineralogical Association 2018 (IMA2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Al substitution mechanism in anhydrous bridgmanite as a function of Al content.2018

    • Author(s)
      Noda, M., Kakizawa, S. and Inoue, T.
    • Organizer
      International Mineralogical Association 2018 (IMA2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Incorporation of nitrogen into the lower-mantle minerals under high pressure and high temperature -Transportation and storage of nitrogen in the deep earth-2018

    • Author(s)
      Fukuyama, K., Kagi, H., Inoue, T., Shinmei, T., Kakizawa, S., Takahata, N. and Sano, Y.
    • Organizer
      International Mineralogical Association 2018 (IMA2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単純直方格子を持つローソナイト高圧相の結晶構造精密化2018

    • Author(s)
      岡本 啓太郎、柿澤 翔、井上 徹、栗林 貴弘、長瀬 敏郎
    • Organizer
      量子ビームサイエンスフェスタ(35回PFシンポジウム)
  • [Presentation] Melting relations in the MgO-MgSiO3 system under the lower mantle conditions2017

    • Author(s)
      大西里佳,桑山靖弘,井上徹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2017年大会(JpGU-AGU Joint Meeting 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高圧下におけるAlに富んだ含水及び無水ブリッジマナイトの弾性波速度2017

    • Author(s)
      井上徹,Greaux Steeve,野田昌道,柿澤翔,肥後祐司,丹下慶範
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2017年大会(JpGU-AGU Joint Meeting 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Alに富む含水ブリッジマナイトの状態方程式2017

    • Author(s)
      柿澤翔,井上徹,西真之,有本岳史,門林宏和,丹下慶範,肥後祐司,中野智志,平井寿子
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2017年大会(JpGU-AGU Joint Meeting 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Al on stability of DHMS up to uppermost lower mantle2017

    • Author(s)
      Chaowen Xu, Toru Inoue, Sho Kakizawa
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合会2017年大会(JpGU-AGU Joint Meeting 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Importance of various Al substitution mechanism into bridgmanite under high pressure2017

    • Author(s)
      Inoue, T., Kakizawa, S., Noda, M. and Takakuwa, Y.
    • Organizer
      34th International Conference on Magmatism of the Earth and Related Strategic Metal Deposits
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Determination of stability region and substitution mechanism of Al-bearing superhydrous phase B2017

    • Author(s)
      Kakizawa, S., Inoue, T., Nakano, H., Sakamoto, N. and Yurimoto, H.
    • Organizer
      34th International Conference on Magmatism of the Earth and Related Strategic Metal Deposits
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NaAlSi3O8メルトの高圧中性子回折実験2017

    • Author(s)
      山田明寛,服部高典,佐野亜沙美,町田真一,井上徹
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] Alに富むSuperhydrous phase Bの単結晶構造解析2017

    • Author(s)
      柿澤翔,井上徹,栗林貴弘
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] Effect of Al on stability of DHMS up to the uppermost lower mantle2017

    • Author(s)
      Xu, C., Inoue, T.
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 酸素欠陥ぺロブスカイトの高温高圧下での安定性2017

    • Author(s)
      永井隆哉,今野新之介,井上徹,新名亨
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] Bridgmanite中への多様なAl置換様式の重要性2017

    • Author(s)
      井上徹,柿澤翔,野田昌道,高桑悠二
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 高温高圧下における下部マントル鉱物への窒素の固溶2017

    • Author(s)
      福山鴻,鍵裕之,井上徹,柿澤翔,新名亨,高畑直人,佐野有司
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 高温高圧実験からみたマントル鉱物への窒素取り込み2017

    • Author(s)
      鍵裕之,福山鴻,井上徹,柿澤翔,新名亨,高畑直人,佐野有司
    • Organizer
      日本地球化学会2017年年会・総会
  • [Presentation] Importance of various type of Al substitutions into bridgmanites under high pressure2017

    • Author(s)
      Inoue, T., Kakizawa, S. and Noda, M.
    • Organizer
      High-Pressure Mineral Physics Seminar (HPMPS-9)
    • Int'l Joint Research
  • [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
  • [Presentation] MgSiO3 bridgmanite中へのAl2O3成分の固溶様式の多様性2017

    • Author(s)
      井上徹,柿澤翔,野田昌道,高桑悠二
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] Alに富む含水ブリッジマナイトの熱弾性特性2017

    • Author(s)
      柿澤翔,井上徹,西真之,有本岳史,門林宏和,丹下慶範,肥後祐司,中野智志,平井寿子
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] 無水bridgmaniteの低Al量での置換様式2017

    • Author(s)
      野田昌道,井上徹,柿澤翔
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] 酸素欠陥ぺロブスカイトの高圧下での安定性2017

    • Author(s)
      永井隆哉,今野新之助,井上徹,新名亨
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] Sound velocity measurements using ultrasonic interferometry at lower mantle conditions2017

    • Author(s)
      Greaux Steeve, Irifune Tetsuo, Higo Yuji, Inoue Toru, Noda Masamichi, Arimoto Takeshi
    • Organizer
      第58回高圧討論会
  • [Presentation] Raman and IR spectroscopic study of hydrous pyroxenes2017

    • Author(s)
      Kung, J., Li, C., Stalder, R., Inoue, T., Chuang, S., Balfan-Casanova, N. and Skogby, H.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sound velocities of the 23 Å phase at high pressure and implications for seismic velocities in subducted slabs2017

    • Author(s)
      Cai, N., Chen, T., Qi, X., Inoue, T. and Li, B.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship between Al content and substtution mechanism of Al-bearing anhydrous bridgmanites2017

    • Author(s)
      Noda, M., Inoue, T. and Kakizawa, S.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Al on stability of DHMS up to the uppermost lower mantle2017

    • Author(s)
      Xu, C. and Inoue, T.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 4 GPa付近におけるローソン石の高圧相転移2017

    • Author(s)
      岡本啓太郎、栗林貴弘、長瀬敏郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] MoO3-Li2O系フラックスで合成したモナズ石CePO4の単結晶X線構造解析:格子間席への不純物固溶の検討2017

    • Author(s)
      阿部 健康、栗林 貴弘、中村 美千彦
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] マダガスカル産低対称化電気石の鉱物学的特徴2017

    • Author(s)
      吉見 桃子、栗林 貴弘、長瀬 敏郎
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 奈良県天川村産レインボーガーネットにみられるラメラ組織の特徴2017

    • Author(s)
      中村 友梨江、長瀬 敏郎、栗林 貴弘、今井 裕之
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 瑪瑙組織のラマン分光解析2017

    • Author(s)
      長瀬 敏郎、栗林 貴弘、門馬 綱一
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Presentation] 茨城県日立鉱山産tetradymite様未知鉱物の結晶構造2017

    • Author(s)
      栗林 貴弘、長瀬 敏郎、野崎 達生、石橋 純一郎、島田 和彦、門馬 綱一
    • Organizer
      日本鉱物科学会2017年年会・総会
  • [Book] 図説地球科学の事典 第3章3-11 「含水鉱物と地球深部水の循環」2018

    • Author(s)
      井上 徹 (編者)鳥海光弘、入舩徹男、岩森光、ウォリスサイモン、小平秀一、小宮剛、阪口秀、鷺谷威、末次大輔、中川貴司、宮本英昭
    • Total Pages
      248 の内、第3章3-11執筆
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      4254160720
  • [Remarks] 広島大学 大学院理学研究科 地球惑星システム学専攻

    • URL

      http://depss.hiroshima-u.ac.jp/GS/index.html

  • [Remarks] 広島大学 プレート収束域の物質科学研究拠点

    • URL

      http://hiper.hiroshima-u.ac.jp/

  • [Remarks] 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター

    • URL

      http://www.grc.ehime-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-05-18  

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