| 研究課題/領域番号 |
19H01985
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
鈴木 昭夫 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20281975)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | magma / silicate melt / mantle / high pressure / density / partial molar volume |
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| 研究成果の概要 |
マグマは地球内部の高温高圧力下において岩石が融けて発生し，周囲との密度差に応じて移動する．このため，地球深部でのマグマの密度を知ることは，地球内部の分化を理解する上で重要である．本研究では，特に鉄と揮発性元素に着目してマグマの構造と物性の解明に取り組んだ．その結果，Fe2+と比べてFe3+を含むマグマは圧力の増加に伴う密度増加が大きく，酸化還元雰囲気に依存してマグマの密度が変化することを明らかにした．また，揮発性元素の例として含水ナトリウムケイ酸塩メルトの密度と構造を解析し，マグマ中の水の状態方程式を決定することができた．これにより，様々な含水量のマグマの密度を計算できるようになった．
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| 自由記述の分野 |
量子ビーム地球科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マグマは地球内部で岩石が融けて発生し、地表へと噴出するものがあるが、それは周囲の岩石よりもマグマの密度が小さいためである。一方、地震波などの観測により、周囲との密度平衡によって噴出しない「隠れた」マグマの存在が示唆されている。マグマには所謂不適合元素が取りこまれ、マグマが移動することによって地球内部は分化が進む。高温高圧力下でのマグマの密度は、マグマの移動を左右する極めて重要な物理量である。本研究は、地球深部に存在するマグマの密度を測定すると共に、密度計算に必要な部分モル体積と状態方程式を決定した。本研究の成果は、地球の分化を考える際に不可欠となる情報を提供したことに学術的意義がある。
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