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地球内部物質のレオロジィ

研究課題

研究課題/領域番号 03302024
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 鉱物学
研究機関東京大学

研究代表者

鳥海 光弘  東京大学, 理学部, 教授 (10013757)

研究分担者 北村 雅夫  京都大学, 理学部, 助教授 (70004489)
竹下 徹  愛媛大学, 理学部, 助教授 (30216882)
藤井 敏嗣  東京大学, 地震研究所, 教授 (00092320)
嶋本 利彦  東京大学, 地震研究所, 助教授 (20112170)
藤野 清志  愛媛大学, 理学部, 助教授 (40116968)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードレオロジイ / 高圧変形 / 転位 / 並列計算機 / ざくろ石 / 塑性一脆性転移 / 分子動力学法 / 流動則 / 高圧鉱物 / 結晶転位 / レオロジィ / 地球内部 / 超高圧 / 分子動力学
研究概要

地球や惑星を構成する物質のレオロジイは1970年代から実験的に研究されはじめたが、1980年代から精密なクリープ実験がMIT,ANU,UCSA,および東京大学グループ(唐戸.鳥海)によって行われはじめた。また、脆性領域での摩擦実験が嶋本.LoganらのTAMグループによって精力的に遂行され、重要な問題として、1、超高圧鉱物の流動特性、2、高圧鉱物の流動則の圧力依存性、3、鉱物の流動則のH2O分圧依存性、4、塑性.脆性不安定性、5、塑性一脆性転移領域での流動に関する構成方程式の確立、6、多相.多結晶体のレオロジイと構造形成、などが浮かびあがった。
この総合研究ではおもに超高圧鉱物のレオロジイを第一に計算機実験、第2に転位構造、第3に超高圧変形実験による流動則の確立、さらに多相多結晶体のレオロジイと構造形成の計算機実験がおこなわれた。本総合研究のなかで明かにされたことは、分子動力学法による超高圧かでの結晶転位の導入には極めて高速の計算機と長時間の計算時間を必要とすることである。具体的には200体で500Mfx0.1SECであることから、1000個の粒子系では100Mfで12.5sec/1stepとなる。ここで通常は1000-100000STEPの計算を必要とするので、スーパーコンピューターでさえも1-10日の計算時間を必要とする。したがって、専用の高速計算機をつくることが決定的であることが示された。
本研究ではこの目的のために高速のCPUであるインモス社製のトランスピューターT800を5個並列に連結した特殊並列計算機を自作しバックエンドコンピューターとして計算機に組み込んだ。このマシン概要は次図に示されている。この計算機の能力は10Mflops,100MIPSに達する。使用できるOSはparallel fortran(3LCo.)である。この計算機を用いての多体の実験は以下の論文に示されている。
本研究では超高圧鉱物であるざくろ石の転位構造に関する研究が進められた。とくに従来研究されていなかった転位の幾何学的性質がようやく決定された。この結果、以上に拡張した転位が観測され、転位の運動が極めて遅くなることの物理的理由の一部が判明した。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] M.Toriumi: "The transition from brittle defomation in the Sambagawa metamorphic belt.J." Metamorphic Geol.,. 8. 457-466 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M Troiumi: "Cluster formation of Cr-spinel during magmatic differentiation in the upper mantle.Researches of Pattern Formation." Takaki R.,ed.,KTK Sci.Pub.(1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kitamura: "A cathodoluminescence microscope and its application to the sutdy of growth zoning of minerals." Mineralogical Journal. 16. 108-116 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimamoto: "An argument against the crush origin of pseudotachylites based on the analysis of clast-size distribution." J.Structural geol.,. 14. 999-1006 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kern: "Characterization of the thermal and thermomechanical behaviour of polyphase salt rocks by means of electrical conductivity and permeability measurements." Tectonophysics. 213. 285-302 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ando: "Dislocation microstructures in naturally deformed silicate garnets." PEPI. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.TORIUMI: "The transition from brittle ductile deformation in the Sambagawa metamorphic belt.J." Metamorphic Geol.8. 457-466 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.TORIUMI: "Cluster formation of Cr-spinel during magmatic differentiation in the upper mantle. Researcher of Pattern Formation." Takaki R.,ed.,KTK Sci.PUB.(1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitamura,M.,Fudaki,M.,Shwin,.K.,and Shimobayashi,N.: "A cathodoluminescence microscope and its application to the study of growth zoning of minerals." Mineralogical Journal. 16. 108-116 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamoto,T.,and Nagahama,H.: "An argument against the crush origin of pseudotachylites based on the analysis of clast-size distribution." 14. 999-1006 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kern,H.,Popp,P.,and Takeshita,T.: "Characterization of the thermal and thermomechanical behavior of polyphase salt rocks by means of electrical conductivity and gas permeability measurements." Tectonophysics. 213,285-302. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ANDO,J,Fujino,K and Takeshita,T: "Dislocation microstructures in naturally deformed silicate garnets." PEPI. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ANDO,J,Fujino,K and Takeshita,T: "Dislocation microstructures in naturally deformed silicate garnets." PEPI. (1992)Structural geol.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toriumi: "The transition from brittle ductile defomation in the Sambagawa metamorphic belt.J." Metamorphic Geol.,. 8. 457-466 (1990)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Toriumi: "Cluster formation of Cr-spinel during magmatic differentiation in the upper mantle. Researches of Pattern Formation." Takaki R.,ed.,KTK Sci.Pub.(1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kitamura: "A cathodluminescence microscope and its application to the study of growth zoning of minerals." Mineralogical Journal. 16. 108-116 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimamoto: "An argument against the crush origin of pseudotchylites based on the analysis of clast-size distribution." J.Structural Geol.,. 14. 999-1006 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kern: "Characterization of the themal and thermomechanical behaviour of polyphase salt rocks by means of electrical conductivity and gas pemeability measurements." Tectonophysics. 213. 285-302 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ando: "Dislocation microstructures in naturally deformed silicate garnets." PEPI. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] TORIOMI.M.: "Cluster formation of Cr‐Spivel duning moguatic differentiation in the oppen mantle" Res.Pattera Formation edi.Takaki. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鳥海 光弘: "岩石学における革新的視座" 月刊地球. 13. 280-284 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鳥海 光弘: "3次元コ-ナ-流れと変成岩の温度・圧力履歴" 海洋. 23. 549-554 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] SHIMAMOTO T.,KANAORI Y,ASAI,K: "Cathodoluimines cence obsevvations on low‐temperature mylon.ies:Potential for detection of solution‐precipitation microstraove" Jounol Struel Geol.13. 967-973 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 嶋本 利彦・長浜 裕幸: "シュ-ドタキライトの起源と地殼応力問題" 月刊地球. 13. 416-427 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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