| 研究課題/領域番号 |
07640632
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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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 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
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| 研究分担者 |
大沼 晃助 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50000865)
加藤 工 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90214379)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | オリビン / スピネル / 変形スピネル / メ-ジャライト / 状態方程式 / 高温高圧X線回折実験 / 上部マントル / 密度 / 圧縮率 / 地震波速度 / パイロライト / 焼結ダイヤモンド / マルチアンビル高圧装置 / 放射光 |
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| 研究概要 |
出発物質Mg_2SiO_4オリビンやMg_3Al_2Si_3O_<12>-MgSiO_3固溶体組成のガラスを合成し、それらを高温高圧で処理し、高圧鉱物スピネルMg_2SiO_4およびメ-ジャライトガ-ネットを合成した。これらを出発物質として、高温高圧X線回析実験を行いオリビン、スピネル、変形スピネル、Mg_2SiO_4及びメ-ジャライトガ-ネットの圧縮率と熱膨張率の精密決定を行った。オリビンに関しては5GPaから12GPa、25℃から1000℃まで、変形スピネルに関しては12GPaから17.5GPa、25℃から1100℃、スピネルに関しては実験は18GPaから24GPa、25℃から800℃の圧力温度範囲で行った。また、メ-ジャライトガ-ネットについては、6GPa-23GPa、20-500℃の温度圧力範囲において実験を行った。これらの実験結果を総合して、上部マントルとマントル遷移層の重要な構成鉱物の状態方程式を明らかにすることができた。以上の実験により決定した状態方程式にもとづいて、地温勾配に沿った上部マントルとマントル遷移層でのマントル構成鉱物の密度を計算し、地震学情報と比較した。その結果、パイロライト組成で期待される上部マントルとマントル遷移層を分ける410kmの地震波不連続の密度ジャンプは、地震波速度分布(PREM)から期待される値より小さく、観測値を説明するためには、マントル遷移層の上部のオリビンの量がパイロライトよりも大量に存在する必要があることが明らかになった。
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