研究課題
本研究は、滞留するスラブ内の諸過程とスラブと下部マントルとの化学的相互作用を解明することにより、スタグナントスラブの多様性、滞留したスラブのマントル深部への崩落の原因、崩落するスラブのダイナミクスを解明することを目的としている。本年度においては、(1) マントル遷移層におけるMg2SiO4のポストスピネル転移に対する水の影響を解明し、(2) マントル遷移層に沈み込んだスラブ中のアキモトアイト(MgSiO3)の選択配向を明らかにしトンガスラブの地震波異方性を解釈した、(3) スラブの沈み込みに伴う下部マントルへの水の移動と核との相互作用を解明した。すなわち下部マントルで安定な含水δ相と金属鉄の反応、特に1)δ-AlOOH phaseの安定領域、高圧安定含水鉱物δ-AlOOHが180GPaを超える圧力まで安定であることを明らかにし、この相が核に水を運ぶことを明らかにした。2) δ-A100H phaseと金属鉄の反応、含水Ringwooditeと金属鉄の反応実験を行い、高温高圧で鉄水素化物が生じ、含水鉱物から水が除かれることを明らかにした。(4) 核・マントル境界におけるマントル・核の相互作用とプルームのOs同位体異常の起源に関する地球化学的モデルを検証した。(5) 1330から4400Kまでのかなり広い温度範囲で実験を行うことにより、ポストペロブスカイト相転移境界を以前より精度よく決定することに成功した。(6) ポストペロフスカイト相の電気伝導度を測定することに成功した。(7) 前年度に引き続き、高温高圧下の条件において、ブリリュアン散乱法を用いてMgOおよびペロブスカイトおよびポストペロブスカイトの弾性的性質を解明した。(8) リングウッダイト中におけるシリコン、酸素、水素の元素の拡散係数を測定し、マントル遷移層の変形流動特性を解明した。
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