下部マントル条件下に至る弾性波速度測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 21740384
• 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: 財団法人高輝度光科学研究センター (2011); (財)高輝度光科学研究センター (2009-2010)
• 研究代表者: 肥後 祐司 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (10423435)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 下部マントル / 超音波 / 弾性波速度 / 超音波法 / 放射光

研究概要

本研究では下部マントル構成鉱物の弾性波速度を高精度で測定するために、川井型高圧発生装置、放射光X線及び超音波法を組み合わせた弾性波速度測定技術の開発を行なった。研究の結果、下部マントル最上部に相当する～30GPa・1873Kまでの高温高圧条件下で、下部マントル構成鉱物の多結晶体の弾性波速度測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Static compression of(Mg^<0.83>, Fe^<0.17>) O and(Mg^<0.75>, Fe^<0.25>) O ferropericlase up to 58 GPa at 300, 700, and 1100 K (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsui, E. Ito, D. Yamazaki, T. Yoshino, X. Guo, S. Shan, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Amer. Mineral. 巻: 97(1) ページ: 176-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshino, E. Ito, T. Katsura, D. Yamazaki, S. Shan, X. Guo, M. Nishi, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogenation of FeSi under high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Terasaki, Y. Shibazaki, T. Sakamaki, R. Tateyama, E. Ohtani, K. Funakoshi, Y. Higo
  • 雑誌名: Am. Mineral. 巻: 96(1) ページ: 93-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase boundary between perovskite and post-perovskite structures in MnGeO3 determined by in situ X-ray diffraction measurements using sintered diamond anvils (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, D., Ito, E., Katsura, T., Yoshino, T., Zhai, S., Fukui, H., Shatzkiy, A., Guo, X., Shan, S., Okuchi, T., Tange, Y., Higo, Y., Funakoshi, K.
  • 雑誌名: Am.Mineral. 巻: 96 号: 1 ページ: 89-92
  • DOI: 10.2138/am.2011.3499
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ stress-strain measurements in a deformation-DIA apparatus at P-T conditions of the upper part of the mantle transition zone (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kawazoe, Y. Nishihara, T. Ohuchi, N. Nishiyama, Y. Higo, K. Funakoshi, T. Irifune
  • 雑誌名: Amer. Miner. 巻: 96(11-12) ページ: 1665-1672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exsolution kinetics of majoritic garnet from clinopyroxene in subducting oceanic crust (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nishi, T. Kubo, T. Kato, A. Tominaga, K. Funakoshi, Y. Higo
  • 雑誌名: Phys. Earth Plane. Inter. 巻: 189(1-2) ページ: 47-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ observation of a garnet/perovskite transition in CaGeO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, T. Kikegawa, Y. Higo
  • 雑誌名: Phys. Chem. Mine. 巻: 38(9) ページ: 735-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, et al
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116 号: B4
  • DOI: 10.1029/2010jb007801
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ observation of a garnet/perovskite transition in CaGeO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono, S., Kikegawa, T., Higo, Y.
  • 雑誌名: Phys.Chem.Mine. 巻: 38(9) 号: 9 ページ: 735-740
  • DOI: 10.1007/s00269-011-0446-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ stress-strain measurements in a deformation-DIA apparatus at P-T conditions of the upper part fo the mantle transition zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe T, Nishihara Y, Ohuchi T, Nishiyama N, Higo Y, Funakoshi K, Irifune T
  • 雑誌名: Am Mineral 巻: 96 号: 11-12 ページ: 1665-1672
  • DOI: 10.2138/am.2011.3818
  • 査読あり
• [雑誌論文] P-V-T relation of MgO derived by simultaneous elastic wave velocity and in situ X-ray measurements : A new pressure scale for the mantle transition region (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kono, T. Irifune, Y. Higo, T. Inoue, and A. Barnhoorn
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 183(1-2) ページ: 196-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure and temperature Dependences of Elastic Properties of Grossular Garnet up to 17 GPa and 1650 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kono, S. Greaux, Y. Higo, H. Ohfuji and T. Irifune
  • 雑誌名: J. Earth Sci. 巻: 21(5) ページ: 782-791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival of majoritic garnet in diamond by direct kimberlite ascent from deep mantle (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nishi, T. Kubo, T. Kato, A. Tominaga, A. Shimojyuku, N. Doi, K. Funakoshi, Y. Higo
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 37 号: 9
  • DOI: 10.1029/2010gl042706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastic wave velocities of silica glass at high temperatures and high pressures (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Yokoyama, M. Matsui, Y. Higo, Y. Kono, T. Irifune, and K. Funakoshi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 107(12) ページ: 123530-123530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress relaxation experiments of olivine under Earth's deep upper mantle conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Higo, N. Tsujino, T. Kawazoe, T. Kubo, A. Shimojuku, H. Terasaki and N. Nishiyama
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 183(1-2) 号: 1-2 ページ: 164-174
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2010.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preliminary Reports on in situ X-ray Observation of "Post-Perovskite" in CaRuO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Yamazaki, E. Ito, T. Yoshino, X. Guo, S. Shan, M. Nishi, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 215 ページ: 12096-12096
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Pressure Generation and Investigation of the Spin Transition of Ferropericlase(Mg^<0.83> Fe^<0.17>) O (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Ito, T. Yoshino, D. Yamazaki, S. Anton, S. Shan, X. Guo, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 215 ページ: 12099-12099
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure Two-dimensional Angle-dispersive X-ray Diffraction Measurement System Using a Kawai-type Multianvil Press at SPring-8 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Funakoshi, Y. Higo, Y. Nishihara
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 215 ページ: 12027-12027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastic wave velocities of silica glass at high temperature and high pressures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama A., Matsui M., Higo Y., Kono Y., Irifune T., Funakoshi K.
  • 雑誌名: JOURNAL of Applied Physicsh 巻: 107
  • 査読あり
• [雑誌論文] P-V-T relation of MgO derived by simultaneous elastic wave velocity and in situ X-ray measurements : A new pressure scale for the mantle transition region (2010)
  • 著者名/発表者名: Kono Y., Irifune T., Higo Y., Inoue T., Barnhoorn A.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 183 ページ: 196-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] A system for measuring elastic wave velocity under high pressure and high temperature using a combination of ultrasonic measurement and the multi-anvil apparatus at SPring-8 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Higo, Y. Kono, T. Inoue, T. Irifune and K. Funakoshi
  • 雑誌名: J. Synchrotron Rad. 巻: 16(6) ページ: 762-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] A system for measuring elastic wave velocity under high pressure and high temperature using a combination of ultrasonic measurement and the multi-anvil apparatus at SPring-8 (2009)
  • 著者名/発表者名: Higo Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Synchrotron Radiation 16 ページ: 762-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Composition of the mantle transition region constrained by sound velocity measurements at high pressure and temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Irifune T., Higo Y.
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 2008 ページ: 122-123
  • 査読あり
• [学会発表] 下部マントル条件下における超音波法による弾性波速度測定技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 肥後祐司,舟越賢一,入舩徹男
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 下部マントル条件下における超音波法による弾性波速度測定技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 肥後祐司, 他
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院(沖縄県中頭郡)
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 下部マントル条件に至る弾性波速度測定技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 肥後祐司,舟越賢一,岡本義弘,河野義生,入舩徹男
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 下部マントル条件に至る弾性波速度測定技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 肥後祐司, 他
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Elastic wave velocity measurements under the condition of lower mostmantle transition region (2009)
  • 著者名/発表者名: Higo Y., et al.
  • 学会等名: AIRAPT-22&HPCJ-50
  • 発表場所: 東京国際交流館(東京都)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Development of the elastic wave velocity measurement technique under the condition of lower mantle (2009)
  • 著者名/発表者名: Higo Y.
  • 学会等名: IUCr workshop on Advanced Crystallography at High-Pressure
  • 発表場所: ハルビン工業大学(中国)
  • 年月日: 2009-07-18
• [備考]
  • URL: http://www.spring8.or.jp/ja/facilities/research_utilization/research_utilization/structure1/
• [備考]
  • URL: http://www.spring8.or.jp/ja/facilities/research_utilization/research_utilization/structurel/