アルカリケイ酸塩を介した下部マントル深部への希ガス貯蔵

• 研究課題/領域番号: 23K03523
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 飯塚 理子 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 准教授 (80632413)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 希ガス / 下部マントル鉱物 / ダイヤモンドアンビルセル / ミッシングキセノン / 放射光

研究開始時の研究の概要

本研究では、地球の下部マントルが希ガスを貯蔵しうるかを実験的に明らかにする。化学的に安定で高揮発性の希ガス元素キセノンXeは、コンドライト隕石と比較して地球や火星の大気中の存在度が他の希ガスに比べて枯渇しており、「ミッシングXe」問題として知られる。そこでレーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルを用いた高温高圧実験により、下部マントル領域に安定に存在するカリウム長石の高圧相へのXe取込みの可能性を探索する。アルゴンを用いた対照実験も行い、鉱物の結晶構造中へ貯蔵量やメカニズムを明らかにする。最終的に、地球内部におけるXeの元素移動について考察し、地球の形成についてのシナリオを構築する。