| 研究課題/領域番号 |
11440133
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
固体地球物理学
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
伊藤 英司 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (00033259)
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| 研究分担者 |
米田 明 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (10262841)
WALTER Michael (WALTER J. 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)
中村 栄三 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (80201672)
神崎 正美 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (90234153)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2000年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1999年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
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| キーワード | 焼結ダイアモンド / SPring-8 圧力マーカー / SnO_2高圧相 / 鉄 / 融解実験 / リキダス相 / マグマオーシャン / 中心核形成 / ペリドタイト / 下部マントル / 物質リザーバー / 燒結ダイアモンド / 放射光 / 溶融実験 / MORB / 沈み込むスラブ |
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| 研究概要 |
大型放射光施設SPring-8において焼結ダイアモンドアンビル(SDA)により40GPa発生を確認してSnO2の高圧相の状態方程式を39GPa,1500Kまで決定した。さらに高い圧力を発生できるようにSDAの先端きり欠き長さ(TEL)を従来の2.0mmから1.5mmに縮小してFeの第5の固相、β相の探査を行った。ビームラインBL04B1ポートに設置されたDAI型プレスでSDA集合体を圧縮しFe試料のカプセルとしたPtとMgOの微細焼結体を圧力マーカーとして発生圧力をモニターした。荷重800トンにおいてPtで48.4GPa、MgOでは49.2GPaの圧力が記録された。除荷後のSDAに塑性変形が認められなかったこと、また荷重800トンにおいても圧力発生効率が顕著な低下を見せていないことから、さらに高い圧力の発生は可能であると思われる。現在までのところ43GPa,1600K程度の条件まではε相が安定でありβ相に相当する新しい多態は見つかっていない。
ペリドタイトの溶融実験を35GPa程度まで行って、圧力にともなう溶融関係の変化を明らかにするとともに、液とリキダス相との間の元素分配を決定した。その結果、下部マントルで生ずるマグマは深さともにSiO2に欠乏してゆき、900kmより深いところはペリドタイトより塩基的な組成をもつ。また1000kmより深いマグマオーシャンではMg-ペロフスカイとCa-ペロフスカイトが優先的に沈降してマントル下部に高密度な物質リザーバーを形成した可能性がある。さらにC1コンドライトマントルと得られた元素分配係数からこのリザーバーは1500km程度の深さにまで達しアルカリ元素や希土類元素に富んだundepletedなものであることが指摘される。29GPaまで行った鉄-けい酸塩系の溶融実験の結果からマントルのNi,Co存在度は中心核(溶融鉄)が深さ1000kmのマグマオーシャンから分離したことを示す。
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