| 研究課題/領域番号 |
21244082
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
高橋 栄一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40144779)
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| 研究分担者 |
鈴木 敏弘 独立行政法人海洋開発研究機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究副主幹 (40235974)
濱田 盛久 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任助教 (60456853)
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| キーワード | マグマ / マントル / 惑星形成過程 / マグマオーシャン / コアマントル平衡 / コア形成 / 元素分配 / マントルプルーム |
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| 研究概要 |
マグマ生成条件を解明するうえで高温高圧実験産物ならびに火成岩およびマントル岩石に含まれる無水鉱物(nominally anhydrous mineral)中の微量のH20成分の挙動は大きな手掛かりとなる。また鉱物中に微量のH20成分が存在することにより鉱物の物性(特に流動特性)が非常に大きな変化を起こすことから、無水鉱物中のH20の挙動を明らかにすることは世界的に注目される研究テーマである。本科研費を用いて平成21年3月に東京工業大学に導入した全真空型の顕微FT-IR装置を用い、平成22年度は含水鉱物及び無水鉱物中のOHおよびH20の検出と定量分析のための技術開発を行った。従来のFTIR装置では光路中にある大気のH20およびCO2の吸収スペクトルのために邪魔されて測定が困難であった、10ppm以下のOHおよびH20の分析が可能となった。この技術開発の成果は平成23年になって斜長石中の微量の含水量の定量分析によるマグマ脱水過程の解明(Hamadaほか2011、EPSL誌)、マントル無水鉱物間の水の分配係数決定(Sakuraiほか2011,2012地殻流体国際会議)など多くの研究成果を出すことにつながった。
さらに、平成22年度は地球初期進化に果たしマグマオーシャンの結晶化を定量的に議論するためカンラン石とペリドタイトマグマ間の微量元素の分配係数の圧力依存性を決定した(Imaiほか2010 ゴールドシュミット会議)。その結果、PC-IR図で表現する分配係数に系統的な圧力依存性があることを施世界で初めて実証した。さらに初期地球化学分化におけるH20など揮発成分の役割を研究するため、これまで未解明であったFe-H系の相平衡と融点の圧力依存性をSpring-8放射光でのX線その場観察実験により世界で初めて明らかにした(Imaiほか2010 高圧討論会)。
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