新しい含水高圧相Phase Hの安定性と下部マントル領域での水の挙動

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05469
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 西 真之 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (10584120)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 含水鉱物 / 地球深部水 / マルチアンビル装置 / 高圧実験 / ダイヤモンドアンビルセル / 下部マントル

研究成果の概要

地球表層環境を構成する水は、地表の岩石との反応により含水鉱物を作り、プレートの沈み込みとともにマントル内に運ばれる。したがって、含水鉱物が脱水分解せずに存在できる温度圧力条件を知ることは、高温高圧下の地球内部の水の循環機構を知るための重要な手掛かりとなる。本研究課題において、放射光Ｘ線および高圧発生装置を用いた実験と、量子力学に基づいた数値計算により、超高圧下で脱水分解しない新しい含水鉱物が複数発見された。研究結果によると、水は地表からマントルと地球中心核の境界付近の 2,900km程度の深さまで運ばれる可能性があり、この領域における水の挙動の研究が必要とされる。

自由記述の分野

高圧地球科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究結果は、含水鉱物が地球マントルの深部環境で分解するという従来の学説を覆す発見であり、いまだに解明されていない地球深部における水の循環を明らかにするための新たな知見となると期待される。本研究結果によると、水は地表からマントルと地球中心核の境界付近の 2,900km程度の深さまで運ばれる可能性がり、この領域で水がどのようなふるまいをするかが盛んに研究され始めている。