第3世代放射光を用いた地球内部物性研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694088
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 入舩 徹男 愛媛大学, 理学部, 教授 (80193704)
• 研究分担者: 鍵 裕之 東京大学, 理学部, 講師 (70233666) ; 安東 淳一 広島大学, 理学部, 助手 (50291480) ; 井上 徹 愛媛大学, 理学部, 助手 (00291500) ; 舟越 賢一 SPring?8, 研究員 ; 内海 渉 日本原子力研究所, 研究員
• キーワード: 放射光 / SPring-8 / 地球内部物性 / 高温高圧 / X線その場観察 / レオロジー / 状態方程式 / 相転移

研究概要

本年度はニューヨーク州立大で特に高温高圧下での弾性波速度測定技術の開発に主眼をおいた研究がなされた。一方愛媛大学側では、大型マルチアンビル装置を用い、弾性波測定が可能な試料部のX線その場観察のテストがおこなわれ、上記の技術と放射光を組み合わせて、正確な温度圧力測定と弾性波測定をおこなうための基礎的技術開発をおこなった。
一方、愛媛大学においても弾性波速度測定技術を用いたいくつかの実験に取り組みはじめている。第一に共振法を用いた焼結ダイヤモンド試料の弾性的性質を、現在アンビルとして用いられている3種類の試料についておこなった。この結果2種類の弾性的性質は極めて近いが、1種類は弾性的には比較的柔らかいことが判明した。また、現在さらに超硬合金アンビルを用いて同様の実験および、超音波透過法を用いた弾性波速度の測定およびその温度依存性の測定を開始しつつある。
ニューヨーク州立大の共同研究者とは昨年初め日本に招くとともに、昨年末にはアメリカで情報交換と研究打ち合わせを行った。この結果来年度はいずれかの研究者を長期滞在させて、両方の研究技術を組み合わせて高温高圧X線回折と弾性波速度測定の同時測定に向けた取り組みをおこなうことで合意された。

研究成果

• [文献書誌] T.Irifune,M.Miyashita,T.Inoue,K.Funakoshi,W.Utsumi: "High-pressure phase transformation in CaMgSi_2O_6 and implications for origin of ultra-deep diamond inclusions."Geophys.Res.Lett.. 27. 3541-3544 (2000)
• [文献書誌] K.Kuroda,T.Irifune,T.Inoue,N.Nishiyama,M.Miyashita,K.Funakoshi,W.Utsumi: "Determination of the phase boundary between ilmenite and perovskite in MgSiO_3 by in situ X-ray diffraction and quench experiments."Physics and Chemistry of Minerals. 27. 523-532 (2000)
• [文献書誌] T.Inoue,R.P.Papp,J.Zhang,T.Gasparik,D.J.Weidner,T.Irifune: "Garnet fractionation in a hydrous magma ocean and the origin of Al-depleted komatiites."Earth and Planetary Science Letters. 177. 81-87 (2000)
• [文献書誌] H.Yusa,T.Inoue,Y.Ohishi: "Isothermal compressibility of hydrous ringwoodite and its relation to the mantle discontinuities."Geophys.Res.Lett.. 27. 413-416 (2000)