超高圧高温下における鉄-軽元素合金の相平衡

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21840037
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 桑山 靖弘 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (00554015)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 超高圧 / 地球中心核 / 相平衡 / 鉄合金

研究概要

地球中心核に相当する超高圧・高温下において、再現性の高い高圧高温放射光X線回折測定を可能にした。これにより、これまで、一致した見解の得られていなかった鉄及び鉄ニッケル合金の内核条件における結晶構造を決定し、また弾性定数を予測することにより内核にも軽元素の存在が必要なことを示した。また、核に含まれる軽元素の候補として最も有力な珪素の固溶量を決定し、外核だけでなく内核にも珪素が存在しうることを示した。これらの実験技術の開発の過程において、二酸化物における新しい構造相転移を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure-induced structural evolution of pyrite-type SiO2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuwayama Y, Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超高圧下における鉄合金の相平衡と地球中心核の構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑山靖弘
  • 雑誌名: 20 ページ: 65-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase relations of iron-silicon alloys at high pressure and high temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuwayama Y, Sawai, T., Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 36(9) ページ: 511-518,doi:10.1007/s00269-009-0296-0
  • 査読あり
• [学会発表] Crystal structure of iron-rich iron-alloys under the Earth's core conditions. (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑山靖弘
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2010
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] P-V-T equation of state of MgSiO3 perovskite up to 110 GPa and 2500 K : Primary reference for the mineralogy of the lower mantle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tange, Y., Kuwayama Y, Irifune, T., Funakoshi, K., Ohishi, Y.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2010
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] P-V-T equation of state of MgSiO3 perovskite up to 110 GPa and 2500 K : Primary reference for the mineralogy of the lower mantle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tange, Y., Kuwayama Y, Irifune, T., et al.
  • 学会等名: The 2010 TANDEM Symposium on deep Earth mineralogy
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] Effect of silicon on the equation of state and crystal chemistry of hcp iron up to 150 GPa and 2500K (2009)
  • 著者名/発表者名: Shahar, A., Fei, Y., Ricolleau A., Kuwayama Y
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2009
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Phase relations of iron alloys at high pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuwayama Y, Hirose, K., Sata, N., Ohishi, Y.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2009
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Jamieson Award (AIRAPT) Lecture (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑山靖弘
  • 学会等名: Laser-Heated Diamond-Anvil Cell Experiments at Multimegabar Pressure, AIRAPT-22
  • 発表場所: 東京お台場
  • 年月日: 20090700