| 研究領域 | 核－マントルの相互作用と共進化～統合的地球深部科学の創成～ |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05828
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鈴木 昭夫 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20281975)
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| 研究分担者 |
井上 徹 広島大学, 理学研究科, 教授 (00291500)
山田 明寛 滋賀県立大学, 工学部, 講師 (00543167)
肥後 祐司 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (10423435)
栗林 貴弘 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302086)
舟越 賢一 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 主任研究員 (30344394)
寺崎 英紀 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (50374898)
鍵 裕之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)
村上 元彦 東北大学, 理学研究科, 教授 (50401542)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 核-マントル / 地球内部 / 鉱物物理学 / 高圧力 / 量子ビーム |
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| 研究成果の概要 |
本計画研究では、①地球深部で発生するマグマ、②マントルの鉱物、③地球深部に軽元素（揮発性元素）を運ぶ物質、④外核の金属メルトについて構造と物性に関する実験的研究に取り組んだ。まずマグマに関しては、下部マントルで発生するマグマの化学組成や密度を決定して地球内部の分化モデルを提唱した。また、マントル鉱物の物性については、下部マントルの鉱物の弾性波速度を測定して地震波速度構造との比較を行った。加えてマグマや金属メルトの弾性波速度を測定して地震波低速度域や惑星コアの化学組成を制約した。さらに高圧含水相の構造と物性について研究し、また高圧鉱物中への窒素溶解度を調べて地球深部での軽元素循環を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
量子ビーム地球科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本計画研究では、地球内部の不均質構造の形成と進化および元素循環プロセスの解明を目的として、核－マントル物質の構造と物性に関する研究に取り組んだ。特にKEK, J-PARC, SPring-8といった大型量子ビーム共用実験施設を活用した地球深部環境での実験に取り組んだ。その結果、地球深部の鉱物、マグマや地球中心核物質の弾性波速度を高精度で測定し、地震波速度構造と対比することができた。また、マグマが高圧含水相の物性を調べ、地球内部の化学進化モデルを提唱した。加えて、高圧鉱物中の窒素溶解度を調べて、地球深部の窒素循環および窒素リザーバーを明らかにした。
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