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超高圧実験による地球の分化と成層構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10440154
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関岡山大学

研究代表者

中村 栄三  岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (80201672)

研究分担者 伊藤 英司  岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (00033259)
M. J. ウオルター (ウオルター マイケル / WALTER Michael)  岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (20284094)
桂 智男  岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (40260666)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
1999年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1998年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード燒結ダイアモンド / 沈み込むスラブ / 放射光 / SnO_2高圧相 / 鉄 / 溶融実験 / リキダス相 / MORB / マグマオーシャン / 中心核の分離 / 元素分配 / 圧力発生 / Spring-8 / 立方晶SnO2
研究概要

燒結ダイアモンドによる超高圧高温の発生を行い、以下のように幾つかの線に沿って実験を遂行した。
(1)放射光によるX線その場観察によってSnO_2のCaCl_2型からα-PbO_2型さらに立方晶(Pa3-)への転移はそれぞれ15,17GPaで生ずることが判明した。立方晶のP-V-Tの関係を29GPa、1400Kまで調べ、常圧下での単位胞体積と体積弾性率はそれぞれ130.6(3)Å^3,246(9)GPa、25GPaでの熱膨張率は1.7(4)x10^<-5>K^<-1>と決定された。また、鉄の状態を約40GPa,1600Kまで観察し、ε-γ相境界線の決定と30GPa以上において存在が主張されている第5番目の固相βの探査を行った。その存在を確認できなかったが、条件を拡大して継続している。
(2)(Mg,Fe)O-SiO_2系の溶融実験を40GPaまで行い、ペリドタイトの結果と比較して、30GPa以上においてペロブスカイトのリキダス相としての晶出に少量のAl_2O_3の存在が必須であることが明らかになった。
(3)MORB組成の物質について相平衡関係を37GPaまで調べ、出現する相の化学組成とそれぞれの量比を決定した。その結果、最近報告されている沈み込むスラブの下方900-1100kmに存在する地震学的不連続に対応する相変化は認められなかった。しかし、この物質の下部マントル上半部における密度は平均的な密度より高く下部マントルにおいてもスラブは沈み込み得ることが示された。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] E. Ito, T. Katsura, and T. Suzuki: "Metal/Silicate partitioning of Mn, Co and Ni at high pressure and high temperature"In : Properties of Earth & Planetary Materials at High Pressure and Temperature, Geophysical Monograph, 101, ed. By M.H. Manghnani & T. Yagi. 215-225 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Ito, A. Kubo, T. Katsura, M. Akaogi, and T. Fujita: "High-pressure transformation of Pyrope (Mg3Al2Si3O12) in a sintered diamond cubic Anvil assembly"Geophys. Res. Lett.. 25. 821-824 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katsura, K. Sato, and E. Ito: "Electric conductivity of silicate perovskite at lower mantle conditions"Nature. 395. 493-495 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Nakamura and I. Kushiro: "Trace element diffusion in jadeit and diopside melts at high pressures and its geochemical implication"Geochim. Cosmochim. Acta. 62. 3151-3160 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Akaogi and E. Ito: "Calorimetric study on majorite-perovskite transition in the system Mg4Sio12-Mg3Al2Si4O12 : transition boundaries"Phys. Earth Planet. Inter.. 114. 129-140 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.J. Walter: "Screws tighten on the core"Nature. 398. 563 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, E., T. Katsura, and T. Suzuki: "Metal/Silicate partitioning of Mn, Co and Ni at high pressure and high temperature"Properties of Earth & Planetary Materials at High Pressure and Temperature, Geophysical Monograph, 101, ed, by M. H. Manghnani & T. Yagi. 215-225 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, E., Kubo, A., Katsura, T., M. Akaogi, and T. Fujita: "High-pressure transformation of Pyrope (Mg3A12Si3O12) in a sintered diamond cubic anvil assembly"Geohpys. Res. Lett.. 25. 821-824 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsura, T., Sato, K. and Ito, E: "Electric conductivity of silicate perovskite at lower mantle conditions"Nature. 395. 493-495 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, E. and I. Kushiro: "Trace element diffusion in jadeit and diopside melts at high pressures and its geochemical implication"Geochem Cosmochim. Acta.. 62. 3151-3160 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akaogi, M. and E. Ito: "Calorimetric study on majorite-perovskite transition in the system Mg4Si4O12-Mg3A12Si3O12 : transition boundaries with positive pressure-temperature slopes"Phys. Earth Planet. Inter.. 114. 129-140 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Walter, M. J: "Screws tighten on the core"Nature. 398. 563 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshikawa & E. Nakamura: "Geochemical evolution of Horoman preridotite complex : Implications for melt extraction, metasomatism, and compositional layering in the mantle"J. Geophys. Res.. 105. 2879-2901 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Yokoyama, E.Makishima, & E. Nakamura: "Evaluation of the coprecipitation of incompatible trace elements with fluoride during silicate rock dissolution by acid digestion"Chem. Geol.. 157. 175-187 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. J. Walter: "Screws tighten on the core"Nature. 398. 563 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Akaogi & E. Ito: "Calotimetric study on majorite-perovskite transition in the system Mg_4Si_4O_<12>-Mg_3Al_2Si_3O_<12> : transition boundaries"Phys. Earth Planet Inter.. 114. 129-140 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中村栄三: "Trace element diffusion in jadeite and diopside melts of high pressures and its geochemical implication" Geochem.Cosmochim.Acta. in press.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 桂 智男: "Electrical cercluctivity of silicate perovskite at lower mantle conditions" Nature. 395. 493-495 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] ウオルター・マイケル: "Melting of garnet peridotite and the origin of komatiite and depleted lithosphere" J.Petrol.39. 29-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤英司: "High-pressure transformation of pyrope (Mg_3,Al_2,Si_3,O_<12>) in a sintered diamond cubic anvil assembly" Geophys.Res.Lett.,. 25. 821-824 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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