メージャライト、リングウッダイト粘性コントラストの解明

• 研究課題/領域番号: 20740307
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 西原 遊 愛媛大学, 上級研究員センター, 上級研究員 (10397036)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 鉱物物理 / マントル遷移層 / 高圧変形実験 / 流動特性 / レオロジー / せん断変形 / メージャライト / リングウッダイト / X線その場観察

研究概要

マントル深部物質の粘性挙動解明を目的として、高温高圧変形実験と高温高圧応力解析の技術開発を行った。この技術に基づき調べた結果、カンラン石の低温レオロジーは正の活性化体積を持ち、沈み込むスラブの受ける粘性抵抗が上部マントルでは深さとともに増大することが示唆された。また、メージャライトの減圧分解反応は非平衡組成を持つざくろ石と単斜輝石の形成によって開始し、その後はざくろ石中の元素拡散によって進行するらしいことを示す予察的な結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure generation to 25 GPa using a cubic anvil apparatus with a multi-anvil 6-6 assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kawazoe, N. Nishiyama, Y. Nishihara, T. Irifune
  • 雑誌名: High Pressure Research 30 ページ: 167-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure generation to 25 GPa using a cubic anvil apparatus with a multi-anvil 6-6 assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Kawazoe, Norimasa Nishiyama, Yu Nishihara, Tetsuo Irifune
  • 雑誌名: High Pressure Research 30 ページ: 167-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthoenstatite/clinoenstatite phase transformation in MgSiO3 at high-pressure and high-temperature determined by in-situ X-ray diffraction: Implications for nature of the X-discontinuity (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Akashi, Y. Nishihara, E. Takahashi, Y. Nakajima, Y. Tange, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unified analyses in P-V-T equation of state of MgO: a solution for pressure-scale problems in high P-T experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tange, Y. Nishihara, T. Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase relations in the system MgO-FeO-SiO2 to 50 GPa and 2000oC: an application of experimental technique using multianvil apparatus with sintered diamond anvils (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tange, E. Takahashi, Y. Nishihara, K. Funakoshi, N. Sata
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress measurement under high-pressure using Kawai-type multi-anvil apparatus combined with synchrotron radiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Higo, H. Terasaki, N. Nishiyama, T. Kubo, A. Shimojuku, N. Tsujino
  • 雑誌名: Journal of Synchrotron Radiation 16巻 ページ: 757-761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melting phase relation of FeHx to 20 GPa: implications on the temperature of the Earth's core (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sakamaki, E. Takahashi, Y. Nakajima, Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Fukai, T. Suzuki
  • 雑誌名: Physics of the earth and Planetary Interiors 174巻 ページ: 192-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain growth kinetics of ferropericlase at high-pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujino, Y. Nishihara
  • 雑誌名: Physics of the earth and Planetary Interiors 174巻 ページ: 145-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress measurement under high-pressure using Kawai-type multi-anvil apparatus combined with synchrotron radiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Yu Nishihara, Ken-ichi Funakoshi, Yuji Higo, Hidenori Terasaki, Norimasa Nishiyama, Tomoaki Kubo, Akira Shimojuku, Noriyoshi Tsujino
  • 雑誌名: Journal of Synchrotron Radiation 16 ページ: 757-761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase relations in the system MgO-FeO-SiO_2 to 50 GPa and 2000℃ : an application of experimental techniques using multianvil apparatus with sintered diamond anvils (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Tange, Eiichi Takahas hi, Yu Nishihara, Ken-ichi Funakoshi, Nagayoshi Sata
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unified analyses in P-V-T equation of state of MgO : a solution for pressure-scale problems in high P-T experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Tange, Yu Nishihara, Taku Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthoenstatite/clinoenstatite phase transformation in MgSiO_3 at high-pressure and high-temperature determined by in-situ X-ray diffraction : Implications for nature of the X-discontinuity (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Akashi, Yu Nishihara, Eiichi Takahashi, Yoichi Nakaji ma, Yoshinori Tange, Ken-ic hi Funakoshi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain-growth kinetics of ferropericlase at high-pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: Notiyoshi Tsujino and Yu Nishihara
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高高圧下での変形実験の最新技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 18巻 ページ: 223-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plastic deformation of wadsleyite and olivine at high-pressure and high temperature using a rotational Drickamer apparatus (RDA) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, D. Tinker, T. Kawazoe, Y. Xu, Z. Jing, K.N. Matsukage, S. Karato
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 170巻 ページ: 156-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of chemical environment on the hydrogen-related defect chemistry in wadsleyite (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, T. Shinmei, S. Karato
  • 雑誌名: American Mineralogist 93巻 ページ: 831-843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of chemical environment on the hydrogen-related defect chemistry in wadsleyite (2008)
  • 著者名/発表者名: Yu Nishihara, Toru Shinmei, and Shun-ichiro Karato
  • 雑誌名: American Mineralogist 93 ページ: 831-843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plastic deformation of wadsleyite and olivine at high-pressure and hightemperature using a rotatiohal Drickamer apparatus (RDA) (2008)
  • 著者名/発表者名: Yu Nishihara, David Tinker, Takaaki Kawazoe, Yousheng Xu, Zhicheng Jing, Kyoko N. Matsukage, and Shun-ichiro Karato
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 170 ページ: 156-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高温高圧下での変形実験の最新技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 18 ページ: 223-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melting phase relation of FeHx up to 20 GPa : Implication for the temperature of the Earth's core
  • 著者名/発表者名: K. Sakamaki, E. Takahashi, Y. Naka jima, Y. Nishihara, K. Funekshi, T. Suzuki, and Y. Fukai
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Higo, N. Tsujino, T. Kawazoe, T. Kubo, A. Shimojuku, H. Terasaki, N. Nishiyama
  • 学会等名: AIRAPT-22 & HPCJ-50
  • 発表場所: お台場
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishihara, Y., Funakoshi, K., Higo, Y., Tsujino, N., Kawazoe, T., Kubo, T., Shimojuku, A., Tearasaki, H., Nishiyama, N.
  • 学会等名: AIRAPT-22 & HPCJ-50
  • 発表場所: 東京、お台場
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] The orthoenstatite/clinoenstatite phase transition under the upper mantle conditions determined by in situ X-ray diffraction : Implications for nature of the X-discontinuity (2009)
  • 著者名/発表者名: AKASHI, A., NISHIHARA, Y., T AKAHASHI, E., NAKAJIMA .Y., TANGE, Y., FUNAKOSHI, K.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2009
  • 発表場所: Davos, Switzerland
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Higo, N. Tsujino, T. Kawazoe, T. Kubo, A. Shimojuku, H. Terasaki, N. Nishiyama
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishihara, Y., Funakoshi, K., Higo, Y., Tsujino, N., Kawazoe, T., Kubo, T., Shimojuku, A., Terasaki, H., Nishiyama
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] The orthoenstatite/clinoenstatite phase transition under the upper mantle conditions determined by in situ X-ray diffraction: Imlications for nature of the X-discontinuity (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Akashi, Y. Nishihara, E. Takahashi, Y. Nakajima, Y. Tange, K. Funakoshi
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2009
  • 発表場所: Davos
• [学会発表] 川井方マルチアンビルと単色X線回折による高圧下での応力測定:SPring-8, BL04B1での試験的実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊, 舟越賢一, 肥後祐司, 寺崎英紀, 西山宣正, 久保友明, 下宿彰, 辻野典秀
  • 学会等名: 第49回高圧討論会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] γ-Feの高温状態方程式とスピン転移の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊, 中島陽一, 赤司晃彦, 辻野典秀, 高橋栄一, 舟越賢一
  • 学会等名: 第49回高圧討論会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] γ-Feの高温状態方程式とスピン転移の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊、中島陽一、赤司晃彦、辻野典秀、高橋栄一、舟越賢一
  • 学会等名: 第49回高圧討論会
  • 発表場所: 姫路、姫路商工会議所
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 川井型マルチアンビルと単色光X線回折による高圧下での応力測定 : SPring-8BLO4B1での試験的実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊、舟越賢一、肥後祐司、寺崎英紀、西山宣正、久保友明、下宿彰、辻野典秀
  • 学会等名: 第49回高圧討論会
  • 発表場所: 姫路、姫路商工会議所
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 高温高圧X線その場観察による円巣多胎と相転移境界の決定:上部マントルにおけるX不連続面との関わり (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤司晃彦, 西原遊, 高橋栄一, 中島陽一, 舟越賢一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 高温高圧X線その場観察によるエンスタタイト相転移境界の決定 : 上部マントルにおけるX不連続面との関わり (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤司晃彦、西原遊、高橋栄一、中島陽一、舟越賢一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 三軸変形川井型装置, KATDによる高温高圧変形実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 三軸変形川井型装置, KATDによる高温高圧変形実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原遊
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2008-05-26