地球中心核ー構造と物性ー

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04216101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浜野 洋三 東京大学, 理学部, 教授 (90011709)
• 研究分担者: 木下 肇 東京大学, 地震研究所, 教授 (10110347) ; 大谷 栄治 東北大学, 理学部, 助教授 (60136306) ; 浜口 博之 東北大学, 理学部, 教授 (20004385) ; 深尾 良夫 名古屋大学, 理学部, 教授 (10022708) ; 八木 健彦 東京大学, 物性研究所, 助教授 (20126189)
• キーワード: 地球中心核 / 超高圧実験 / 地震観測 / 海底観測 / 電磁気観測 / 超音波伝送

研究概要

電磁気観測グループでは二宮-グアム間の海底ケーブルによる地電位差変化の連続観測を2秒サンプリングで1年間行った。この観測結果とケーブルの両端に近い柿岡およびグアムでの磁場変動の同時観測記録を用いて解析を行い、フィリピン海プレート下の上部マントルの3000kmに及ぶ空間スケールの平均的な構造を求めることができた。より深部の構造や状態を明らかにするために、現在も観測を継続中である。
海底観測グループでは初年度に購入した超音波伝送装置を用い、伝送速度や伝送距離を上げ、誤認率を下げるために種々の試験を繰り返し、観測船による海洋での観測も行った。この結果に基づいて最終的な仕様を決定し、本年度に必要な能力を持った超音波伝送装置の製作を行った。高圧実験グループでは燒結ダイヤモンド製のアンビルを用いて、高温高圧下でのその場観察が可能なシステムを作り上げた。このシステムを用いて鉄、シリケート、水の3成分系の振る舞いを高温、高圧下で観察した。その結果、高圧下では鉄水素化物が安定であることが明かとなった。この結果は地球の中心核の元素組成と形成過程を明らかにするうえで重要である。また、下部マントルの主要構成鉱物であると考えられるペロブスカイト構造を持つシリケートについて、高温高圧下での状態方程式を精密に求めることに成功した。
地震観測グループでは日本列島大アレー計画による観測データの解析が進展し、多くの新しいコアフェーズが見つけられ、これらに基づく地球深部の構造の精密化が進められた。挟帯域地震計に関しては岩手県江刺において連続観測を開始し、現在も継続している。

研究成果

• [文献書誌] Kumagai,H.,Fukao,Y.,Suda,N. and Kobayashi,N.: "Structure of the D ¨layer inferred from the Earth's Free Oscillations" Phys.Earth planet.Inter.73. 38-52 (1992)
• [文献書誌] Fukao,Y.: "Seisinic tomogram of the Earth's mantle: Geodymanic implications" Science. 258. 625-630 (1992)
• [文献書誌] Utsumi,W.,Yagi,T.,Leinenweber,K.,Shimomura,O. and Taniguchi,T.: "High pressure and high temperature generation using sintered diarnond anvils" High-Pressure Research: Application to Earth and Planetrary Science. (1992)
• [文献書誌] Fuanarnori,N. and Yagi,T.: "High pressure and high temperature in situ X-ray observation of MgSiO_3 perovskite under lower mantle condition" Geophys.Res.Lett.(1992)
• [文献書誌] Hamano,Y. and K.A.O. Krumsiek: "Magnetic Intensity variations in sediment cores from Leg 128" Proc.ODP. 127/128. 959-967 (1992)
• [文献書誌] Ohno,M. and Hamano,Y.: "Geomagnetic poles over past 10,000 years" G.R.L.19. 1715-1718 (1992)