1999 年度実績報告書

高圧下での含水マントル鉱物の構造と物性の解析

研究課題

研究課題/領域番号	11440155
研究種目	基盤研究(B)
研究機関	東北大学
研究代表者	工藤康弘東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30107693)
研究分担者	栗林貴弘東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20302086)
キーワード	含水変型スピネル / 含水スピネル / 遷移帯 / 結晶構造 / 高圧下
研究概要	変型スピネル(Wadaslyite,Mg2SiO4)やスピネル(Ringwoodite,Mg2SiO4)は地球の上部マントル下部の遷移帯の主要構成鉱物であると考えられているが,Mgの一部をHで置き換えた含水変型スピネル相やスピネル相につき,その結晶構造におよぼす圧力の影響を調べた.1300℃,15.5GPaで合成された含水変型スピネル相や,1680℃,22GPaで合成された含水スピネル相の結晶構造を解析し,これらの相の構造中の水素原子の席は高圧下でも安定な席として存在することを明らかにした.構造中に存在するHの水素結合に関与していると考えられる酸素-酸素間距離は加圧によってもほとんど変化せず,含水変型スピネル相やスピネル相の構造中のHの席は高圧下でも安定な席として存在することが明らかになった.

[文献書誌] Y.Kudoh and T.Inoue: "Mg-vacant structual modules and dilution of the symmetry of hydrous wadsleyite, β-Mg_<2-x>SiH_<2x>O_4 with 0.00≦x≦0.25"Phys. Chem. Minerals. 26. 382-388 (1999)
[文献書誌] Y.Kudoh: "Structual modules of the dense hydrous magnesium silicates in the earth's mantle"KEK Proceedings. 99-14. 107-110 (1999)
[文献書誌] Y.kudoh,T.Kuribayashi,H.Mizobata,E.Ohtani,S.Sasaki and M.Tanaka: "Crystal structure of γ-Mg_<1.97>SiH_<0.03>O_4 synthesized at 22 Gpa and 1680 ℃"KEK Progres Report. 99-3. 210 (1999)
[文献書誌] M.Akizuki,Y.Kudoh and S.Nakamura: "Growth texture and symmetry of heulandite-Ca from Poona, India"Canadian Mineralogist. 37. 1307-1312 (1999)
[文献書誌] Y.Kudoh,T.Kuribayashi,H.Mizobata and E.Ohtani: "Structure and cation disorder of of hydrous ringwoodite,γ-Mg_<1.89>Si_<0.98>H_<0.30>O_4"Phys. Chem. Minerals. (in press). (2000)
[文献書誌] Y.Kudoh,A.Hosono,B.Iwaki,T.Kuribayashi and M.Akizuki: "Single crystal X-ray and IR study on phlogopite and muscovite under high pressure up to 8.5 Gpa"Proceedings of International Conference-AIRAPT-17. (in press). (2000)