| 研究課題/領域番号 |
04452081
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
鉱物学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大谷 栄治 (大谷 英治) 東北大学, 理学部, 教授 (60136306)
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| 研究分担者 |
大沼 晃助 東北大学, 理学部, 教授 (50000865)
加藤 工 東北大学, 理学部, 助手 (90214379)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | ペロブスカイト / 金属鉄 / 元素分配 / 分配係数 / イオウ / 融解 / 相転移 / 核 / 珪酸塩ペロブスカイト / 親石元素 / 親鉄元素 / マグマの密度 / 分配溶融 / マルチアンビル高圧装置 / メージャライト / 珪酸塩メルト / SIMS / コマチアイト / PIXE法 / 融解実験 / 高温高圧 / ルビー蛍光法 / ガーネット / 部分溶融 |
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| 研究概要 |
本研究においては、珪酸塩ペロブスカイトと液、珪酸塩ペロブスカイトと金属鉄、珪酸塩メルトと金属鉄、マグネシオブスタイトと金属鉄の間の親石元素、親鉄元素の分配係数を測定した。そして金属鉄と珪酸塩マグマの分配係数に関して、遷移金属元素Mn、Fe、Co、Niなどの元素の分配係数の圧力依存性を明らかにすることができた。それによると、圧力の増加とともにこれらの分配係数が1に近づく傾向が認められた。また、分配係数に対する軽元素とくにイオウおよび炭素の効果についても明らかにした。イオウや炭素の存在によって、Mn、Fe、Co、Niなどの分配係数はあまり影響を受けないことが明らかになった。一方Mo、Wの分配係数はイオウの存在によって大きく変化し特にWはイオウの存在によって、相対的に珪酸塩中にWが分配され易くなる。マントル中のWの存在度は、イオウの存在しない場合の分配係数の値と調和的であり、イオウが核の重要な軽元素である可能性は低いようである。
このような分配実験と同時に、マントル中に存在する主要構成鉱物であるオリビン、パイロキシン、ガ-ネットなどを含む、2成分系や3成分系の融解関係を20GPaをこえる圧力条件までにおいて決定した。また、マントル内部の水の存在状態を明かにするために、MgO-SiO_2-H_2O系の相転移実験を行い、20GPa、1000℃の条件では、含水F相とブルーサイトが共存することを明かにした。この結果は低温のスラブがマントル遷移層位深に沈み込んだ場合、含水F相やブルーサイトが含水相として存在する可能性を示唆するものである。
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