超高圧地球科学:プレート・マントル・核相互作用の超高圧物質科学

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12126101
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
• 研究分担者: 桂 智男 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (40260666) ; 河村 雄行 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038) ; 川村 春樹 姫路工業大学, 理学部, 教授 (00192005) ; 近藤 忠 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20252223)
• キーワード: 岩石・鉱物・鉱床学 / 地球・惑星内部構造 / 地殻マントル物質 / 惑星起源・進化 / 高温高圧

研究概要

この領域研究では,超高圧科学のあらゆる手法を用いて、地球の下部マントルと核の条件を実現し、その物性を明らかにし、地球内部における物質の状態を実験的に再現することを目的とした。また、野外調査と採取試料の精密分析によって、試料から地球内部の物質の移動・循環の時間変化を読む研究を行ってきた。さらに、マグマの発生を促しマントル対流を促進し大気や海洋の起源と進化の理解に不可欠な水などの揮発性物質の地球内部での挙動についても解明してきた。
この研究においては、特定領域研究の3年間の成果を総括すると共に、今後の高圧地球科学分野の技術開発と研究の展望を議論するために、国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムでは、特定領域研究メンバーのみならず、国内外の関係者に参加を要請し、高圧鉱物物理学、高圧地球科学将来の展望、放射光の地球科学と材料科学への新しい適用方法や超高圧技術開発の将来展望を議論した。開催した国際シンポジウムの詳細は以下のようである。
タイトル: International Workshop on High-pressure Mineral physics and Geochemistry : Interaction of plate, Mantle, and Core and Global Circulation of the Earth Material(高圧下の鉱物物理学と地球化学に関する国際ワークショップ:-プレートマントル、核の相互作用と地球物質のグローバル循環について-)
開催日:平成15年9月14(日)〜16日(金)
開催場所:兵庫県佐用郡光都高輝度科学研究センターSPring-8普及棟
国内参加者:特定領域メンバー、超高圧地球科学分野の研究者、および大学院生
海外からの参加者:アメリカより、Carl Agee, Wolfgang Sturhahn, Murli H.Manghnani, Yanbin Wang, Robert.P.Rapp,ドイツよりCatherine McCammon,カナダよりRichard Secco,台湾よりKazuuki Okamaoto
参加者数:約50名

研究成果

• [文献書誌] Ohtani, E., Litasov, K.D., Hosoya, T., Kubo, T., et al.: "Water Transport into the Deep Mantle and Formation of a Hydrous Transition Zone"Phys.Earth Planet.Inter.. In press. (2003)
• [文献書誌] Asahara, Y., Kubo, T., Kondo, T.: "Phase relations of a carbonaceous chondrite at lower mantle conditions."Phys.Earth Planet.Inter.. 印刷中.
• [文献書誌] Katsura, T., Funakoshi, K., Kubo, A., Nishiyama, N., et al.: "A hawai-type high P-T apparatus for in situ X-ray observation'SPEED-Mk.II'."Special Issue of, Phys.Earth Planet.Inter.. 印刷中.
• [文献書誌] Ito, E., Kubo, A., Katsura, T., Walter, M.J.: "Melting Experiments of mantle materials under lower mantle conditions with Implication to Fractionation in magma ocean,"Special Issue of, Phys.Earth Planet.Inter.. 印刷中.
• [文献書誌] Irifune, T., Kurio, A., Sakamoto, S., Inoue, T, et al.: "Formation of pure polycrystalline diamond by direct conversion of graphite at high pressure and high temperature."Phys.Earth. Planet.Inter.. 印刷中.
• [文献書誌] Akaogi, M., Yano, M., Tejima, Y., Iijima, M., Kojitani, H.: "High-pressure transitions of diopside and wollastonite : phase aquilibria and thermochemistry of CaMgSi206, CaSiO3 and Casi205-......"High-Pressure Mineral Physics Seminar Proceedings. 印刷中.