研究課題
基盤研究(A)
大型放射光施設SPring-8に設置されている大容量高温高圧X線その場観察装置SPEED-Mk.IIを用いて、主要マントル構成鉱物であるカンラン石・ワズレアイト・ペロフスカイトの高温高圧下での比体積測定を行った。得られた比体積から、これらの鉱物のミイ=グリュナイゼン=デバイ型状態方程式を構築した。状態方程式構築に当たり、体積弾性率・その圧力微分・デバイ温度は既存のデータを用いた。今回のデータによりグリュナイゼンパラメータγとその対数体積微分qを見積もった。見積もったパラメータは以下の通りである。カンラン石:γ=1.40(1).q=2.2(1);ワズレアイト:γ=1.64(1),q=1.5(1),ペロフスカイト:γ=2.66(2),q=1.9(1)。今回得られたデータとKatsura, et. al.(2004)のリングウッダイトに関するデータから、マントル上部の主要構成鉱物の熱膨張率を見積もった。断熱温度勾配を仮定すると、カンラン石の熱膨張率は地球表層では4×10(-5)/K程度であるが、深さとともに急激に減少し、深さ410kmでは2.6×10(-5)/Kとなる。カンラン石-ワズレアイト転移で熱膨張率は少し増加し、2.9×10(-5)/Kとなる。ワズレアイト-リングウッダイト-ペロフスカイトの安定領域では、熱膨張率は深さとともに少し減少するが、各相転移に伴って少し(2〜3×10(-6)/K)熱膨張率は上昇する。そのため、マントル上部では熱膨張率はほぼ一定である。断熱温度勾配も熱膨張率と同様の振る舞いをする。マントル上部の断熱温度勾配は約0.4K/kmである。
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Contribution to Mineralogy and Petrology 155
ページ: 19-32
Nature 451
ページ: 326-329
Nature 451 (7175)
The Geological Society America Special Paper 421
ページ: 189-205
American Mineralogists 92
ページ: 1744-1749
Earth, Planets and Space 59
ページ: 645-648
Tectonophysics 434
ページ: 93-101
Solid State Commun 144
ページ: 475-477
Phys. Chem. Mineral 34
ページ: 249-255
ページ: 257-267
Earth Planet. Sci. Lett 262
ページ: 620-634
Chinese Science Bulletin 52
ページ: 1600-1606
ページ: 269-273
Japanese Journal of Applied Physics 46
ページ: 7898-7903
Phys. Chem. Mineral 34 (4)
210000063689
Physics and Chemistry of Minerals 34
J. Physics: Condensed Matter 18
Phys. Earth Planet. Inter 155
ページ: 87-95
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 101
ページ: 118-121
10016975573
Eur. J. Mineral 18
ページ: 523-528
Am. Miner 91
ページ: 850-861
Earth Planet. Sci. Lett 252
ページ: 372-378
Nature 443
ページ: 973-976
Phys. Rev. B: Condens. Matter 73
ページ: 134104-134104
J. Physics : Condensed Matter 18
ページ: 979-994
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 101 (3)
ページ: 372-37
Phys. Rev. B : Condens. Matter 73
Eur. J. Mineral. 18
Rev. High Pressure Sci. Technol 15
ページ: 9-14
10014500945
Phys. Earth Planet. Inter 148
ページ: 353-359
Rev. Sci. Instrum 76
ページ: 33906-33906
J. Appl. Phys 97
ページ: 54901-54901
ページ: 24908-24908
Advances in High-Pressure Technology for Geophysical Applications
ページ: 451-460
Eur.J.Mineral. 17
ページ: 261-267
Physics of Earth Planetary Interiors 148
Earth, Planets and Space 印刷中
Tectonophys 印刷中
Phys. Chem. Mineral. 印刷中
Physical Review B (印刷中)
GSA Memoir "Advance in High Pressure Mineralogy" (印刷中)
Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism (印刷中)
http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/~hacto/top_j.html