Al3+及びFe3+の重要性に着目した下部マントル鉱物の含水化現象の解明

• 研究課題/領域番号: 25K01098
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 井上 徹 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (00291500)
• 研究分担者: 肥後 祐司 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (10423435) ; 柿澤 翔 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, テニュアトラック研究員 (10846819) ; 栗林 貴弘 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302086) ; 川添 貴章 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40527610)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2028年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2027年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 高温高圧実験 / 地球深部物質 / 高圧含水鉱物 / 地球深部水 / マントルダイナミクス

研究開始時の研究の概要

下部マントル鉱物は6配位Si4+サイトをもつことから、Si4+サイトの含水置換が生じ得る可能性がある。この置換が生じれば、鉱物中の含水量が増大する。また温度圧力安定領域も変化する。本研究は、下部マントル鉱物の安定領域と含水量の決定、それと予想される置換の重要性を、最先端の高圧合成実験、放射光X線その場観察実験、中性子回折実験、回収試料のキャラクタリゼーションを通じて明らかにする。本研究の成果は、地球深部ダイナミクスの研究（下部マントルへの水の運搬・貯蔵・溶融現象の解明）に対し、非常に大きく貢献する。