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2007 年度 実績報告書

超高精度地質圧力計の開発とマントル流体の四次元精査

研究課題

研究課題/領域番号 18740344
研究機関京都大学

研究代表者

山本 順司  京都大学, 理学研究科, 助教 (60378536)

キーワードマントル捕獲岩 / 地質圧力計 / 流体包有物 / 同位体分析 / ラマン分光
研究概要

本課題で目指した研究項目を大別すると下記三点になる.
(1)超高精度地質圧力計の開発
(2)超高精度地質圧力計の確度検証
(3)マントル捕獲岩に見られる流体貯留部の局所分析
(1)の課題は平成18年度に完結しているため,平成19年度は(2)についての研究活動を重点的に行う計画を立て,予定以上の成果を上げることができた.また,平成20年度に行う予定であった(3)の課題もほぼ完結させることができ,成果を学術雑誌に投稿中である.
(2)の課題は,マグマによって運び上げられたマントルの岩石(マントル捕獲岩)中に存在する流体包有物が,その岩石が由来した深度を探る指標になりうるかどうかを検証することに主眼がある.マントル捕獲岩が地球深部から運び上げられた際,岩石周辺の圧力は大幅に減少するが,内在する流体はまだ高い圧力を保っており,その巨大な差応力によって流体包有物周辺の結晶格子が塑性変形を起こす可能性が考えられる.そこで我々は実際にマントル鉱物の塑性変形強度を探る実験を行い,降伏強度の推定に成功した(Yamamoto, et. al., 2008).また,鉱物の弾性的振る舞いについても究明することができた(Yamamoto and Kagi, 2008).マントル鉱物の弾性的・塑性的振る舞いを組み合わせて考察すると,地球深部からもたらされた岩石中の流体の密度がどの程度変化しているのか定量的に推定することができる.つまりその流体の密度は岩石の由来深度をどの程度忠実に反映しているものなのか定量的に議論し,補正することが可能になった.
(3)の課題は,顕微分光分析やLA-ICP-MS,鉱物の真空破砕分析法を利用した局所流体分析をマントル試料に適用させることを目指すものである.平成20年度に行う予定であったが予察的な分析に着手することができ,その一部の成果を公表することができた(山本,2007; Arakawa, et. al., 2007).
(1),(2),(3)の成果を組み合わせることによってマントル流体の4次元的分布を議論することが原理的に可能となった.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Micro-Raman thermometer for CO2 fluids: Temperature and density dependence on Raman spectra of CO2 fluids2008

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Masashi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 37

      ページ: 280-281

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ strength measurements on natural upper-mantle minerals2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Junji
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of micro-Raman densimeter for CO2 fluid inclusions: a probe for elastic strengths of mantle2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Junji
    • 雑誌名

      European Journal of Mineralogy 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Paleo-Moho depth determined from the pressure of CO2 fluid inclusions: Raman spectroscopic barometry of2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Junji
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 253

      ページ: 369-377

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マントル鉱物の流体包有物から探る沈み込み帯の物質循環系-マントルウェッジの四次元解析-2007

    • 著者名/発表者名
      山本順司
    • 雑誌名

      地球化学 41

      ページ: 63-75

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developing Micro-Raman Mass Spectrometry for Measuring Carbon Isotopic Composition of Carbon Dioxide2007

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Masashi
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy 61

      ページ: 701-705

    • 査読あり
  • [学会発表] マントルウェッジのメルト包有物と粒間成分2007

    • 著者名/発表者名
      山本順司
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2007-09-19
  • [備考]

    • URL

      http://www.vgs.kyoto-u.ac.jp/InetHome/jyama/web/research.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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