研究課題/領域番号 |
22000002
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研究機関 | 東北大学 |
研究代表者 |
大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
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研究分担者 |
村上 元彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50401542)
鈴木 昭夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20281975)
寺崎 英紀 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50374898)
平尾 直久 (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, ビームライン研究員 (70374915)
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キーワード | 地殻・マントル / 固体地球物理学 / 岩鉱・鉱物・鉱床学 / 地球惑星内部構造 / 高温高圧 |
研究概要 |
本研究は地球核の温度圧力を実現し、圧力スケールを確立する。さらに、そこでのX線その場観察を可能にし、X線粉末解析とともに、新たに高温高圧X線メスバウア分光法、高温高圧顕微ラマン分光法を併用して、地球・惑星中心部の相転移現象を明らかにする。またX線非弾性散乱法とブリルアン散乱法の二つの方法を併用して核・下部マントルに及ぶ条件で金属鉄合金相、下部マントル鉱物の弾性波速度を測定する。 本年度の成果は、以下のようである。(1)面レーザー加熱ダイヤモンドアンビル高圧装置を用いて、核条件でのFe-S系、Fe-Si系、Fe-Si-S系の融点をX線その場観察法で決定した。さらに300GPaの圧力で内核に相当する3500K以上の条件の発生と計測を可能にした。 SPring-8のBL10XUに、エネルギー領域放射光^<57>Feメスバウア分光システムを導入した。装置類の設置をほぼ完了した。今後、光学系の調整などを行い、測定を可能な状態にしたい。 SPring-8のBL10XUにおいて、地球核の高圧下での圧力スケールを確立するために、NaCl(B2)のブリルアン散乱法による音速と密度の同時測定にを行った。この同時測定によって、信頼できるNaCl-B2による圧力スケールを確立した。また、東北大において、メルトのモデルとしてケイ酸塩ガラスの音速測定を試みた。 SPring-8のビームラインBL35XUにおいて、X線非弾性散乱法によって地球核物質FeNiSi,FeH,Fe3S等の多結晶合金の音速測定を行い、鉄合金中の軽元素の音速への影響の系統的な測定実験を開始した。測定には、研究協力者としてBL35XUの責任者であるA.Baron博士の協力と助言を仰いだ。 8放射光ビームラインのマルチアンビル高圧装置を用いて、高圧下でFe-SおよびFe-Siメルトの密度、音速等の測定を行った。
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