全溶融地球の実験的再現：初期地球内部の物質分化過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25247087
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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, 理学研究科, 教授 (50401542)
• 研究分担者: 坂巻 竜也 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30630769)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円); 2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2014年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円); 2013年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
• キーワード: 超高圧 / 超高圧鉱物物理学 / 超高圧力鉱物物理学 / 超高圧力実験

研究成果の概要

レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセル高温高圧発生装置を用いた高温高圧実験によって、地球深部における高温高圧条件を再現し、ブリルアン散乱分光法およびラマン散乱分光法を併用して、地球深部物質の構造変化について研究を行った。この複合分光測定装置の開発によって、地球深部での固体の物性のみならず、融体の構造変化に対する知見を得ることに成功した。本研究成果は初期地球での物質進化に重要な制約を与えることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrahigh-pressure acoustic wave velocities of SiO 2-Al 2 O 3 glasses up to 200 GPa (2016)
  • 著者名/発表者名: Itaru Ohira, Motohiko Murakami, Shinji Kohara, Koji Ohara, Eiji Ohtani
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 3 号: 1 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1186/s40645-016-0097-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sound velocities of δ‐AlOOH up to core‐mantle boundary pressures with implications for the seismic anomalies in deep mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: I. Mashino, M. Murakami, E. Ohtani
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 121 号: 2 ページ: 12477-12477
  • DOI: 10.1002/2015jb012477
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ブリュアン散乱分光法を用いた超高圧力条件下の弾性波速度測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 25 号: 1 ページ: 20-26
  • DOI: 10.4131/jshpreview.25.20
  • NAID: 130005129834
  • ISSN: 0917-639X, 1348-1940
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure radiative conductivity of dense silicate glasses with implications for dark-magmas at Earth's core-mantle boundary (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami, A.F. Goncharov, N. Hirao, R. Masuda, T. Mitsui
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 5428-5428
  • DOI: 10.1038/ncomms6428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic velocity measurements for stishovite across the post-stishovite phase transition under deviatoric stress : Implications for the seismic features of subducting slabs in the mid-mantle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Asahara, K. Hirose, Y. Ohishi, N. Hirao, H. Ozawa, M. Murakami
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 40 号: 11-12 ページ: 2053-2062
  • DOI: 10.2138/am.2013.4145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocities of Na 0.4Mg 0.6Al1.6Si0.4O4 NAL and CF phases to 73 GPa determined by Brillouin scattering method (2013)
  • 著者名/発表者名: Lidong Dai・Yuki Kudo・Kei Hirose・Motohiko Murakami・Yuki ASahara・Haruka Ozawa・Yasuo Ohishi・Naohisa Hirao
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 巻: 40 号: 3 ページ: 195-201
  • DOI: 10.1007/s00269-012-0558-0
  • 査読あり
• [学会発表] Sound Velocities of δ-AlOOH up to CMB Pressures with Implications for the Seismic Anomalies in Deep Mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: Mashino I., Murakami M., Ohtani E
  • 学会等名: Goldschmidt2016
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] Sound velocities of delta-AlOOH up to lowermost mantle pressures; Implications for the seismic anomalies in deep mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: Mashino I., Murakami M., Ohtani E
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] Sound velocities of δ-AlOOH up to lowermost mantle pressures; Implications for the seismic anomalies in deep mantle (2016)
  • 著者名/発表者名: Mashino I., Murakami M., Ohtani E
  • 学会等名: The 1st Asia-Pacific Workshop on Lithosphere and Mantle Dynamics
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 国際学会
• [学会発表] Structure and optical absorption of silicate glasses under ultrahigh-pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: SEDI 2014
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 2014-08-08
• [学会発表] Elastic wave velocity measurement under ultrahigh-pressure using Brillouin scattering spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: 39th Seminar for High-Pressure Science and Technology
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Mineralogical model of the lower mantle inferred from high P-T sound velocity data (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Joint Symposium on the 26th Annural Meeting of Japan Synchroron Radiation Society and Synchrotron Radiation Science
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Spectroscopic evidence for new denser structure in silica glass under ultrahigh pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Radiative conductivity of dense silicate melts at core-mantle boundary (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Workshop on Particle Geophysics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Structure of silica glass under ultrahigh-pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Goldschmidt2013
  • 発表場所: Firenze, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] Spectroscopic evidence for ultrahigh-pressure polymorphism in silicate glasses (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: The 7th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems 2013
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 招待講演