高温高圧実験による「マントル鉱物の酸窒化物化」の検証と地球超深部窒素循環への展開

• 研究課題/領域番号: 25K17489
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 福山 鴻 九州大学, 理学研究院, 助教 (70931319)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2027年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 超高圧高温実験 / 二次イオン質量分析法 / 酸化還元制御 / 窒素 / 地球超深部

研究開始時の研究の概要

窒素は太陽系や地球表層に多く存在する一方、全地球体積の7割近くを占める超深部マントルでの挙動は未解明な部分が多い。なぜなら、地球超深部は地球表層に比べて還元的であり、窒素の挙動が劇的に変化すると予想されてきたが、それを実証するには実験的な困難があったためである。しかし、申請者は超高圧高温下で安定して還元条件を再現する実験手法を世界に先駆けて確立したことで、窒素が窒化物イオンとして地球超深部に存在する鉱物の結晶構造中に取り込まれることを突き止めつつある。本研究課題ではこの窒化物イオンに着目し、2種類の高温高圧実験手法から、地球表層から地球超深部までの窒素の振る舞いを解明する。