レーザー誘起ブレークダウン分光法による地球内部の超臨界流体の化学組成の直接決定

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21684026
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三部 賢治 東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 高温高圧 / レーザー分光 / 超臨界流体 / マグマ / フルイド / ダイヤモンドアンビルセル / 水

研究概要

地球内部での物質循環やマグマの生成を理解するため,高温高圧下でマグマやフルイドの化学組成を直接決定するための新しい方法の開発を試みた.化学組成の決定には,レーザー誘起ブレークダウン分光装置を用いた.分析装置の改良を繰り返し,ガラス容器内の水溶液中の元素からのプラズマ信号を得ることに成功した.引き続き,ダイヤモンドアンビルセル内の高温高圧状態のサンプルからの信号を得るための研究が進行中である.

研究成果

• [雑誌論文] Separation of supercritical slab-fluids to form aqueous fluid and melt composition in subduction zone (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamoto, M. Kanzaki, K. Mibe, K. N. Matsukage, S. Ono
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109(46) ページ: 18695-700
  • DOI: doi:10.1073/pnas.1207687109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Network Polymerization on the Pressure-Induced Structural Changes in Sodium Aluminosilicate Glasses and Melts: ^27Al and^17O Solid-State NMR Study (2012)
  • 著者名/発表者名: S-K. Lee, Y-S. Yi, G. D. Cody, K. Mibe,Y. Fei, and B. O. Mysen
  • 雑誌名: J. Phys. Chem.C 巻: 116(3) ページ: 2183-2191
  • DOI: doi:10.1021/jp206765s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zone magmatism (2011)
  • 著者名/発表者名: Mibe, K., T. Kawamoto, K.N. Matsukage,Y. Fei and S. Ono
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 108,20 ページ: 8177-8182
  • DOI: doi:10.1073/pnas.10109681085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electricalconductivity of MgCO3 at high pressures and high temperatures (2011)
  • 著者名/発表者名: Mibe, K. and S. Ono
  • 雑誌名: Physica B 巻: 406, 10 ページ: 2018-2020
  • DOI: doi:10.1016/j.phys 2011.03.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical conductivity of the serpentinised mantle and fluid flow in subduction zones (2011)
  • 著者名/発表者名: Reynard, B., K. Mibe and B. Van de Moortele
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 307, 3-4 ページ: 387-394
  • DOI: doi:10.1016/j.epsl.2011.05.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] The speciation of aqueous zinc(II) bromide solutions to500 degC and 900 MPa determined using Raman spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Mibe, I-M. Chou, A.J. Anderson, R.A.Mayanovic and W.A. Bassett
  • 雑誌名: Chem. Geol. 巻: 259 ページ: 48-53
  • DOI: doi:10.1016/j.chemgeo.2008.08.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Well-wetted olivine grain boundaries in partially molten peridotite in the asthenosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshino, D. Yamazaki and K. Mibe
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 283 ページ: 167-173
  • DOI: doi:10.1016/j.epsl.2009.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of thephase boundary of the ferroelastic rutile to CaCl2 transition in RuO2 using in situ high-pressure and high-temperature Raman spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Ono, S. and K. Mibe
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84,5 ページ: 054114
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.84.0541142011
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical compositions of aqueous fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Mibe K., T. Kawamoto, and S. Ono
  • 学会等名: silicate melt, and supercritical fluid in the vicinity of the second critical endpoint in the system peridotite-H2O. AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 含水石英ガラスの構造:圧力に対する応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浦川啓,小原真司,舟越賢一,三部賢治,亀卦川卓美
  • 学会等名: 日本鉱物科学会年会2012
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 含水石英ガラスの構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浦川啓,小原真司,舟越賢一,三部賢治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Second critical endpoints andtheir bearing on subduction zone magmatism (2011)
  • 著者名/発表者名: Mibe K.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting, San Francisco
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] マントル深部流体の実態と挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三部賢治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] ペリドタイト-CO2-H2O系の第2臨界端点について (2010)
  • 著者名/発表者名: 三部賢治,川本竜彦,小野重明
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Effectof CO2 on the Second Critical Endpoint in the System Peridotite-CO2-H2O (2009)
  • 著者名/発表者名: Mibe, K., T. Kawamoto, and S. Ono
  • 学会等名: AGU Fall Meeting, San Francisco
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 高温高圧その場ラマン分光法による地殻流体中の化学種の推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三部賢治,I-M.Chou,A.J.Anderson,R.A.Mayanovic,andW.A.Bassett
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Electrical conductivity measurement of MgCO3 up to 6GPa and 1000 K
  • 著者名/発表者名: Mibe, K. and S. Ono
  • 学会等名: EGU General Assembly 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] X-ray diffractionstudy of hydrous SiO2 glass under pressure
  • 著者名/発表者名: Urakawa, S., S. Kohara, K. Funakoshi, K. Mibe, and T. Kikegawa
  • 学会等名: IUCr Commission on High Pressure 2012Meeting
  • 発表場所: Mito, Japan
• [学会発表] 含水石英ガラスの構造:X線回折実験の結果
  • 著者名/発表者名: 浦川啓,神崎正美,小原真司,舟越賢一,三部賢治
  • 学会等名: 日本鉱物科学会年会講演要旨集2011
  • 発表場所: 水戸.