| 研究課題/領域番号 |
12126201
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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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 |
久保 友明 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (40312540)
鈴木 昭夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20281975)
近藤 忠 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20252223)
八木 健彦 東京大学, 物性研究所, 教授 (20126189)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
67,300千円 (直接経費: 67,300千円)
2002年度: 18,000千円 (直接経費: 18,000千円)
2001年度: 49,300千円 (直接経費: 49,300千円)
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| キーワード | ヌマントル境界 / ダイヤモンドアンビル / 放射光 / 下部マントル / FeSi / (Mg、Fe)O / FeH / MORB / 核マントル境界 / (Mg,Fe)O / レーザー加熱法 / マグネシオブスタイト / Fosi合金 / 状態方程式 / SiO_2 / 稜面体構造 |
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| 研究概要 |
レーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルおよび焼結ダイヤモンドアンビルを用い多を可能とした。これらの装置をもちいて、以下の実験を進めた。
(1)(Mg,Fe)OやFeOは100万気圧・2000Kの条件下でもNaCl構造が安定である。FeO端成分側で出現するNiAs相5%-20%のMg成分を含んだ組成ではNiAs相が観察されず、下部マントル条件下では岩塩構造相が安定である。
(2)核の軽元素の候補とし七有力な水素と鉄の合金について高圧力下での圧縮特性を80万気圧まで明らかにし50GPa以上でFeHが非圧縮的挙動を示す事を示した。予想される核の水素量は6・20atm%と少なく従来の推定値の1/3程度である。
(3)鉄・珪素合金について室温下で、地球核内部の条件である約200万気圧までの圧縮曲線を得た。その結果、珪素が入る事によって鉄珪素合金は純鉄よりも非圧縮的になり、珪素は内核の低い密度と比較的速い地震波速度を説明できる。
(4)珪酸塩と溶融金属鉄の反応関係を約80万気圧、3500Kまで調べた結果、珪酸塩中の珪素や酸素の一部が溶融鉄側に取り込まれる可能性がある事を示した。
(5)スピネルやガーネットの相転移のカイネテイクスを高温高圧X線その場観察実験によって明らかにした。相転移速度がプレートの下部マントルへの沈み込みに大きく影響する。
(6)マントル遷移層鉱物wadsleyite, ringwoodite,下部マントル鉱物perovskite, magnesiowustiteの最大含水量を決定し、マントル遷移層と下部マントルには総量で海洋の2.5倍の水が貯蔵できることを示した。
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