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酸素フガシティーを精密に制御した、鉄珪酸塩の超高圧相平衡実験

研究課題

研究課題/領域番号 06740414
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関岡山大学

研究代表者

桂 智男  岡山大学, 地球内部研究センター, 助手 (40260666)

研究期間 (年度) 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード酸素フガシティー / 鉄けい酸塩 / 超高圧 / 相平衡
研究概要

今回は,主に珪酸塩スピネルγ-Fe_2SiO_4のウィスタイトFe_xOとスティショバイトSiO_2への分解について研究が行われた.まず最初,鉄かんらん石α-Fe_2SiO_4のみを出発物質として1470Kと1670Kで相平衡実験を行った.この場合,14GPaから19GPaの広い範囲でγ-Fe_2SiO_4+Fe_xO+SiO_2(+Fe)と言う相律に反する3(4)相共存領域が見られた.これは,加熱中に試料室の発生圧力が低下したためであると考えられる.そこで,加熱による圧力低下が小さな,大容量での高圧発生に取り組んだ.その結果,Blow-outの割合は増加したが,従来より4倍以上大きな体積に22GPa発生することに成功した.また,出発物質(α-Fe_2SiO_4と5%のFe_xO+Feの酸素フガシティー緩衝剤)には反応が十分進行するように触媒としてB_2O_3を5%混合した.そして,いままでは金属ヒーターをそのまま試料カプセルとして用いていたが,B_2O_3触媒がヒーターを侵食する可能性があるので,今回の実験では試料はFeカプセル中に入れ,FeカプセルはMgOでTaヒーターと絶縁した.この改良の結果,分解反応は良く進行することが分かった.実験はこのように当初の予定委より複雑かつ困難になったので,未だ十分な結果はでていないが,現在進行中である.
この研究と平行して,緩衝剤となるFe_xOのxの決定も1070K,7GPaの条件で試みた.McCammon(1993)はこの条件ではxの最大値は0.97と報告しているが,今回の結果では0.98となった.これから,温度圧力範囲を変えて実験して行く予定である.

報告書

(1件)
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] Sharp,T.G.: "Microstructures in β-Mg_<7.8>Fe_<0.2>SiO_4 experimentally deformed at transition zone conditions" Physics of the Earth and Planetary Interiors. 86. 69-83 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Katsura,T.: "Thermal Diffusivity of olivine under upper mantle conditions" Geophysical Journal International. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ito,E.: "Reactions between molten iron and silicate melts at high pressures:implications to the chemical evolution of the Earth" Journal of Geophysical Research. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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