下部マントル領域での超高圧相転移と地震学的不連続面

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07454105
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 入船 徹男 愛媛大学, 理学部, 教授 (80193704)
• 研究分担者: 吉岡 祥一 愛媛大学, 理学部, 助手 (20222391)
• キーワード: 高圧相転移 / 放射光 / X線その場観察 / DHMS / Phase D / 下部マントル / 地震学的不連続面

研究概要

1.放射光とマルチアンビル装置を組みあわせ、28GPa、2000℃領域でのX線その場観察技術を確立し、ルーチン化した。
2.上記の技術を用いて蛇紋石の相転移と非晶質化、透輝石の下部マントル領域での相転移。金の融解実験等をおこなった。特に本年度は透輝石の下部マントル条件下での2つのペロフスカイト相への分解反応を高温高圧下でのその場観察実験により明らかにするとともに、これらの非圧縮率の見積りもおこなった。
3.下部マントル領域における含水高圧相(DHMS)の可能性としてPhase Dが最も重要であることを指摘した。また、従来明らかでなかったこの相の化学組成やX線回析パターンを明らかにした。
4.410km不連続面の成因と関連し、H_2Oの効果および多成分系の効果を実験的に検討した。特にSIMSを用いて試料中のH_2Oの定量をおこない、H_2Oの存在がこの不連続面のシャープさに関係する実験的裏づけを得た。現在、さらに660km不連続面の性質を解明すべく、より詳細な実験的研究をすすめている。

研究成果

• [文献書誌] T.Irifune: "Mineralogy of the deep mantle and subducted slabs as studied by high pressure experiments." Proc.3rd NIRIM International Symposium on Advanced Materials. 87-92 (1996)
• [文献書誌] T.Irifune,T.Koizumi,J.Ando: "An experimental study of garnet-perovskite transformation in the system MgSiO_3-Mg_3Al_2Si_3O_<12>" Phys.Earth Planet.Inter.96. 147-157 (1996)
• [文献書誌] T.Irifune,K.Kuroda,N.Funamori,T.Uchida,T.Yagi,T.Inoue,N.Miyajima: "Amorphization of serpentine at high pressure and high temperature" Science. 272. 1468-1470 (1996)
• [文献書誌] 入船徹男: "含水高圧相の地球深部における重要性" 鉱物学雑誌. 25. 171-179 (1996)
• [文献書誌] 入船徹男: "蛇紋石の非晶質化と深発地震" 日本結晶学会誌. 38. 396-399 (1996)
• [文献書誌] S.Yoshioka,R.Daessler,D.Yuen: "Stress fields associated with metastable phase transitions in descending slabs and deep-focus earth quakes." Phys.Earth Planet.Inter.(印刷中). (1997)
• [文献書誌] T.Irifune et al. 他: "Research in Earth and Planetary Materials" TERRAPUB/AGU(印刷中), (1997)