| 研究課題/領域番号 |
11440162
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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 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 学習院大学 |
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研究代表者 |
赤荻 正樹 学習院大学, 理学部, 教授 (30126560)
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| 研究分担者 |
糀谷 浩 学習院大学, 理学部, 助手 (60291522)
鈴木 敏弘 学習院大学, 理学部, 助手 (40235974)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 高圧相転移 / 熱量測定 / 下部マントル / スラブ / ペロブスカイト / イルメナイト / ガーネット / プロブスカイト / 玄武岩 / 熱測定 / カルシウムフェライト / メジャーライト |
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| 研究概要 |
下部マントルへ沈み込むスラブを構成するMORBおよびパイロライトの構成鉱物について、下部マントル最上部までの圧力温度範囲で高圧相平衡関係を明らかにした。また熱量測定を行うことによって熱力学データから相平衡関係を決定した。主要な成果は以下の通りである。
1.MgAl_2O_4-NaAlSiO_4系とMgAl_2O_4-CaAl_2O_4系の高圧相平衡関係を30GPaまで解明し、両方の系で新しい六方晶系高圧相を見出した。この六方晶相の構造解析が行われ、カルシウムフェライト構造に類似した新しい結晶構造であることが明らかにされた。この相は下部マントルでのアルカリ元素、Alの重要なホスト相と考えられる。またNaAlSiO_4の相転移を高圧実験と熱量測定から詳細に調べ、カルシウムフェライト相への相境界線を決定した。
2.Mg_4Si_4O_<12>-Mg_3Al_2Si_3O_<12>系の相平衡関係を1000℃で27GPaまで調べ、ガーネット固溶体がイルメナイト固溶体に転移した後、ペロブスカイト固溶体に転移することを明らかにした。またこの系のガーネット-イルメナイト-ペロブスカイト転移の転移エンタルピーを測定し、相境界線を計算した。これらに基づいて、沈み込むスラブのパイロライト中では、下部マントル最上部の深さでガーネット-イルメナイト-ペロブスカイト転移が起こることを確立した。
3.CaSiO_3-CaTiO_3系とCaSiO_3-CaGeO_3系のペロブスカイト固溶体のエンタルピーを測定し、常圧に回収できないCaSiO_3ペロブスカイトのエンタルピーを見積もった。このエンタルピーデータを用いて、下部マントルの主要構成鉱物の一つであるCaSiO_3ペロブスカイトの相平衡関係を熱力学的に計算した。
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