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2009 年度 実績報告書

高圧相転移カイネティクスの含水量依存性と沈み込む海洋プレートの非平衡ミネラロジー

研究課題

研究課題/領域番号 19684019
研究機関九州大学

研究代表者

久保 友明  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (40312540)

キーワード相転移カイネティクス / 原子拡散 / レオロジー / 含水量 / 準安定オリビン / 上下マントル境界 / 高圧X線回折時分割測定 / 非平衡ミネラロジー
研究概要

本研究では沈み込むプレートやマントルを構成する海洋地殻玄武岩とかんらん岩について、鉱物中に微量に含まれる水に着目しながら、相転移と流動に関する実験的研究を行った平成21年度は主に以下の研究を中心に行った。
1) 沈み込む海洋地殻玄武岩の非平衡ミネラロジーと密度、深部ダイアモンドの上昇プロセスの解明
相転移カイネティクス実験、および関連する原子拡散実験に基づき、エクロジャイトからガーネタイトへ相転移する深さ500km程度までの海洋地殻玄武岩の非平衡ミネラロジーと密度変化、それらの温度依存性を定量的に明らかにし(Nishi, D論)。さらにその逆反応のカイネティクス実験に基づいてダイアモンド包有物に含まれる玄武岩物質の反応組織を解釈し、深部ダイアモンドのマントル遷移層からの上昇履歴を制約した(Nishi et al., GRL in press)
2) 低含水量下でのかんらん岩成分の相転移カイネティクス、準安定オリビンの存在と上下マントル不連続面の性質
100-300wt.ppm程度の含水量下で、オリビンーリングウッダイトおよびポストスピネル相転移カイネティクス実験を行い、準安定オリビンの深さと含水量の関係(Kubo et al., EPSL2009)、上下マントル境界のマントルの流れに関する考察(Kubo et al., 連合大会、AGU2009)を行った。
3) マントル遷移層鉱物の原子拡散とマントル遷移層のレオロジー
ウオズレアイト、リングウッダイトのSiおよび0の原子拡散、水や鉄の効果を明らかにし、遷移層の流動機構と粘性率を考察した(Shimojuku et al., EPSL2009, PEPI投稿中)。さらにガーネットの原子拡散実験を進めた。
4) 放射光を用いた2次元X線回折時分割測定による高圧相転移カイネティクスと塑性流動の研究
変形高圧プレスと放射光X線観察を組み合わせ、相転移率、結晶粒数、応力、歪みなどのその場時分割測定を行い、高圧相転移の核生成と成長のカイネティクス、それらと塑性流動とのカップリングに関する実験を進めた(Kubo et al., AIRAPT2009, Doi et al, AGU2009)。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Plagioclase breakdown as an indicator for shock conditions of meteorites2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kubo, et al.
    • 雑誌名

      Nature geoscience 3

      ページ: 41-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si and O diffusion in(Mg,Fe)_2SiO_4 wadsleyite and ringwoodite and its implications for the rheology of the mantle transition zone2009

    • 著者名/発表者名
      A.Shimojuku, et al.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett. 284

      ページ: 103-112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismological and experimental constraints on metastable phase transformations and rheology of the Mariana slab2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kubo, et al.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett. 287

      ページ: 12-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress measurement under high pressure using Kawai-type multi-anvil apparatus combined with synchrotron radiation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishihara, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation 16

      ページ: 757-761

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Survival of majoritic garnet in diamond by direct kimberlite ascent from deep mantle

    • 著者名/発表者名
      M.Nishi, et al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] Metastable phase transformations and water contents in cold subducting slabs2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kubo, et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Transformation experiment on sodium feldspar using deformation-Cubic Anvil, D-CAP 700, with synchrotron X rays2009

    • 著者名/発表者名
      N.Doi, et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Deformation experiment on fayalite using deformation-Cubic Anvil, D-CAP 700, with synchrotron X rays2009

    • 著者名/発表者名
      R.Shiraishi-Ohnuma, et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Kinetic and rheological properties of Earth and planetary materials studied by time-resolved X-ray diffraction2009

    • 著者名/発表者名
      久保友明
    • 学会等名
      物構研シンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20091100
  • [学会発表] 2次元回折X線時分割測定によるオリビンーウォズレアイト相転移の核生成速度の測定2009

    • 著者名/発表者名
      下宿彰, 他
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] オリビンとウォズリアイト多結晶体の不適合元素拡散2009

    • 著者名/発表者名
      富永愛子, 他
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Time-resolved 2D-XRD observations of grain nucleation and growth during high-pressure transformations2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kubo, et al.
    • 学会等名
      International conference on high pressure science and technology(AIRAPT-22)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20090700
  • [学会発表] Mechanisms and kinetics of the back-transformation of majoritic garnet into low-pressure phases and implications for ultradeep diamond2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nishi, et al.
    • 学会等名
      International conference on high pressure science and technology(AIRAPT-22)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20090700
  • [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishihara, et al.
    • 学会等名
      International conference on high pressure science and technology(AIRAPT-22)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20090700
  • [学会発表] High pressure deformation experiments using deformation-Cubic Anvil, D-CAP 700, with synchrotron X rays2009

    • 著者名/発表者名
      R.Shiraishi, et al.
    • 学会等名
      International conference on high pressure science and technology(AIRAPT-22)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20090700
  • [学会発表] Nucleation-controlled(N-type)post-spinel transformation and topograp by of the 660-km discontinuity by mantle flow2009

    • 著者名/発表者名
      久保友明, 他
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2009年度大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20090500
  • [学会発表] An in-situ X-ray diffraction study on the high-pressure decomposition reaction of albite under differential stresses2009

    • 著者名/発表者名
      土井菜保子、加藤工、白石令、久保友明, 他
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2009年度大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Origin of the depression of the 660 km discontinuity and the motion of the Tonga slab2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneshima, T. Kubo, 他
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2009年度大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Stress relaxation test of olivine under Earth's deep upper mantle conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishihara, K. Funakoshi, Y. Higo, N. Tsujino, T. Kawazoe, T. Kubo, 他
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2009年度大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Preliminary experiments on two-phase grain growth kinetics in perovskite and periclase aggregates at lower mantle conditions2009

    • 著者名/発表者名
      N. Atogami, T. Kubo, 他
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2009年度大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] 差応力下におけるアルバイトの高圧相転移実験2009

    • 著者名/発表者名
      土井菜保子、加藤工、久保友明, 他
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] ウォズリアイト多結晶体中の不適合元素拡散2009

    • 著者名/発表者名
      富永愛子、加藤工、久保友明, 他
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] メージャライトのback transformationカイネティクス~マントル遷移層からのダイヤモンド上昇履歴~2009

    • 著者名/発表者名
      西真之、久保友明, 他
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090000

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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