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絶対圧力スケールの構築:地球最深部への適用

研究課題

研究課題/領域番号 21654075
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関東北大学

研究代表者

村上 元彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50401542)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2009年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード弾性波速度 / 高温高圧実験 / 絶対圧力スケール / ブリュアン散乱 / 地球深部
研究概要

絶対圧力スケールは、地球深部条件における標準物質の横波・縦波速度(弾性波速度)及び体積を同時に測定することで全く独立に構築することが可能である。申請者は、これまで下部マントルの鉱物学的モデル構築のため地球深部物質の弾性波速度測定に関する研究を行い、「レーザー加熱ダイヤモンドセル」「ブリュアン散乱装置」「放射光X線回折」の3つのシステムを組み合わせた、高温高圧弾性波速度測定システムを大型放射光施設SPring-8へ導入し(右図参照)、地球内核圧力条件における横波速度の測定に成功している(弾性波測定の世界最高圧力記録)(Murakami et al.,2007a,b,2008)。一方で現システムでは絶対圧力スケール構築に必要な縦波速度の測定が技術的な問題から不可能であることが判明した。この問題を解決するために、申請者はブリュアン散乱測定における前方・後方散乱同時測定法という全く新しい手法を着想し、縦波・横波(Vp・Vs)の同時測定を実現し、地球深部条件に適用可能な絶対圧力スケールの構築を提案するに至った。ブリュアン前方・後方散乱同時測定法という新しい着想に基づき、高温高圧力条件下その場横波・縦波速度(弾性波速度)同時測定システムを導入し、他の測定結果に全く依らない地球最深部条件で適用可能な絶対圧力スケールを構築し、また新たに構築した絶対圧力スケールを厳密に適用することによって、地球深部物質の相転移モデルの再検討を行うことを目的とし、NaClにおいて圧力130万気圧までにおいて正確な絶対圧力スケールを構築する事に成功した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spectroscopic evidence for ultrahigh pressure polymorphism in SiO2 glass2010

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami, J.Bass
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 104 ページ: 25504-25504

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic evidence for ultrahigh pressure polymorphism in SiO_2 glass2010

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami, J.Bass
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 104

      ページ: 25504-25504

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sound velocity measurement in liquid water up to 25 GPa and 900 K : Implications for densities of water at lower mantle conditions2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Asahara, M.Murakami, Y.Ohishi, N.Hirao, K.Hirose
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 289

      ページ: 479-485

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of in-situ Brillouin spectroscopy at high pressure and temperature with synchrotron radiation and infrared laser heating system : Application to the Earth's deep interior2009

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami, Y.Asahara, Y.Ohishi, N.Hirao, K.Hirose
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors 174

      ページ: 282-291

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sound velocities of Earth's deep materials2010

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami
    • 学会等名
      Global network symposium
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-03-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://epms.es.tohoku.ac.jp/minphys/murakami

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ganko.tohoku.ac.jp/bussei/member/Murakami

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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