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2004 年度 実績報告書

スラブ沈降・滞留過程の物質科学的モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 16075206
研究機関愛媛大学

研究代表者

入舩 徹男  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80193704)

研究分担者 井上 徹  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教授 (00291500)
山崎 大輔  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助手 (90346693)
安東 淳一  広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50291480)
桂 智男  岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (40260666)
舟越 賢一  高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (30344394)
キーワード弾性波速度 / 高圧相焼結体 / 放射光 / X線その場観察 / マントル遷移層 / 超高圧実験 / レオロジー / マルチアンビル装置
研究概要

高圧相の高温高圧下での弾性波速度精密測定をおこなうため、良質多結晶体の合成、大型単結晶の合成、超音波法と放射光を組み合わせた測定などの基礎的実験技術の開発をおこなった。これらによりマントル遷移層に対応する温度圧力条件下での精密弾性波測定法がほぼ確立され、特定領域の本研究計画の1つの重要な目的であるマントル遷移層の化学組成の解明に向けた研究体制を整えることができた。
また、スラブ構成物質の重要な高圧相であるリングウッダイトの粒成長に関する実験的検討をおこない、これがオリビンやウオズレアイトなどの低圧相に比べて著しく成長が遅いことを明らかにした。この結果は沈み込むスラブ内部の粘性構造に重要な影響をあたえる可能性があり、スラブの滞留過程をモデリングする際の重要な物質科学的制約を与えると考えられる。
更にスラブを構成する鉱物相転移に与える水の影響を、天然のかんらん岩を用いてTEM観察により明らかにする試みや、水がマグマの構造変化に与える影響についての放射光を用いた新たな試みがおこなわれ、興味深い予察的結果が得られつつある。また、水のリングウッダイトの粒成長に与える影響評価の試みもおこなわれ、微量の水の存在が非常に大きな影響を与えることが明らかになっている。
なお、本研究計画では大型放射光実験施設SPring-8の大型超高圧発生装置(SPEED-MkII)の改良・高度化を前提としており、今年度は高精度大型直流電源、任意波形発生装置などの基盤的機器の導入や動作テストなどもおこなった。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (26件)

  • [雑誌論文] Transmission electron microscope observation of the high-pressre form of magnesite retrieved from laser heated diamond anvil cell.2005

    • 著者名/発表者名
      Irifune, T.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. (in press)

  • [雑誌論文] A new high-pressure form of KAlSi3O8 under lower mantle conditions.2005

    • 著者名/発表者名
      Sueda, Y.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. (in press)

  • [雑誌論文] Pressure and strain dependence of strength of sintered polycrystalline Mg2SiO4 ringwoodite.2005

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, N.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. (in press)

  • [雑誌論文] Decomposition of brucite up to 20 GPa : evidence for high MgO-solubility in the liquid phase.2005

    • 著者名/発表者名
      Fukui, H.
    • 雑誌名

      Eur.J.Mineral. (in press)

  • [雑誌論文] Temperature dependence of elastic moduli of γ-(Mg,Fe)2SiO4.2005

    • 著者名/発表者名
      Mayama, N.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Int. 148

      ページ: 353-359

  • [雑誌論文] Stability of magnesite an its high-pressure form in the lowermost mantle.2004

    • 著者名/発表者名
      Isshiki, M.
    • 雑誌名

      Nature 427

      ページ: 60-62

  • [雑誌論文] Thermal expansion of wadleyite, ringwoodite, hydrous wadsleyite and hydrous ringwoodite.2004

    • 著者名/発表者名
      Inoue, T.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143

      ページ: 279-290

  • [雑誌論文] Formation of pure polycrystalline diamond by direct conversion of graphite at high pressure and high temperature.2004

    • 著者名/発表者名
      Irifune, T.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143

      ページ: 593-600

  • [雑誌論文] Nature of polycrystalline diamond synthesized by direct conversion of graphite using Kawai-type multianvil apparatus.2004

    • 著者名/発表者名
      Irifune, T.
    • 雑誌名

      New Dia.& Front.Carbon Tech. 14

      ページ: 313-328

  • [雑誌論文] Precise determination of phase transitions in pyrolite across the 660 km seismic discontinuity by in situ X-ray diffraction and quench experiments.2004

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, N.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143

      ページ: 185-199

  • [雑誌論文] Microstructure features of polycrystalline diamond synthesized directly from graphite under static high pressure.2004

    • 著者名/発表者名
      Sumiya H.
    • 雑誌名

      J.Mat.Sci. 39

      ページ: 445-450

  • [雑誌論文] Indentation hardness of nano-polycrystalline diamond prepared from graphite by direct conversion.2004

    • 著者名/発表者名
      Sumiya, H.
    • 雑誌名

      Diamond Relat.Mater. 13

      ページ: 1771-1776

  • [雑誌論文] Phase relationships and equations of state for FeS at high pressures and temperatures and implications for the internal structure of Mars.2004

    • 著者名/発表者名
      Urakawa, S.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143

      ページ: 469-479

  • [雑誌論文] Melting of enstatite from 13 to 18 GPa under hydrous conditions.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada, A.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 147

      ページ: 45-56

  • [雑誌論文] 地球内部の水とその分配2004

    • 著者名/発表者名
      井上 徹
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術 14

      ページ: 242-247

  • [雑誌論文] Temperature derivatives of elastic moduli of MgSiO3 perovskite.2004

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, Y.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 31, L01602

      ページ: 10.1029/2003GL018762

  • [雑誌論文] Temperature dependence of elastic moduli of β-(Mg,Fe)2SiO4.2004

    • 著者名/発表者名
      Mayama, N.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 31, L04612

      ページ: 10.1029/2003GL019247

  • [雑誌論文] Olivine-wadsleyite transition in the system (Mg,Fe)2SiO4.2004

    • 著者名/発表者名
      Katsura, T.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 109, B02209

      ページ: 10.1029/2003JB002438

  • [雑誌論文] Electrical conductivity measurement of granulite sample under lower crustal pressure-temperature conditions.2004

    • 著者名/発表者名
      Fuji-ta, K.
    • 雑誌名

      Geophys.J.Int. 157

      ページ: 79-86

  • [雑誌論文] A large-volume high P-T apparatus for in situ X-ray observation SPEED-mkII'.2004

    • 著者名/発表者名
      Katsura, T.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143-144

      ページ: 497-506

  • [雑誌論文] Melting experiments of mantle materials under lower mantle conditions with Implication to fractionation in magma ocean.2004

    • 著者名/発表者名
      Ito, E.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143・144

      ページ: 397-406

  • [雑誌論文] Phase relationships and equations of state for FeS at high pressures and temperatures and implications for the internal structure of Mars.2004

    • 著者名/発表者名
      Urakawa, S.
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Inter. 143-144

      ページ: 469-479

  • [雑誌論文] Connectivity of molten Fe alloy in peridotite based on in situ electrical conductivity measurements : implications for core formation in terrestrial planets.2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshino, T.
    • 雑誌名

      Earth Planet.Sci.Lett. 222

      ページ: 625-643

  • [雑誌論文] Phase transition of zircon at high P-T conditions.2004

    • 著者名/発表者名
      Ono, S.
    • 雑誌名

      Contrib.Mineral.Petrol. 147

      ページ: 505-509

  • [雑誌論文] The temperature-pressure-volume equation of state of γ-Mg2SiO4.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsui, M.
    • 雑誌名

      J.Mineral.Petrol.Sci. 99

      ページ: 72-75

  • [雑誌論文] Thermal expansion of Mg2SiO4 ringwoodite at high pressures.2004

    • 著者名/発表者名
      Katsura, T.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 109, B12209

      ページ: doi:10.1029/2004JB003094

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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