マントル６６０ｋｍ不連続のレオロジー的構造

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22340161
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 西原 遊 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (10397036)
• 研究分担者: 大内 智博 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (60570504)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 鉱物物理 / マントル遷移層 / 下部マントル / 高温高圧実験 / レオロジー

研究概要

本研究ではこれまで自分たちの培ってきた高温高圧変形実験と精密応力測定の技術を集結することによって、地球マントルの深さ660kmでの粘性コントラストの大きさをはじめとする地球孫部で固体流動の果たす役割を実験的に解明することを目指している。平成25年度には、これまでに確立した高温高圧下の定量的変形実験技術に基づき研究を行った。
D-DIA装置を用いてhcpFeの剪断変形実験を行いこれによって発達する格子選択配向を直接決定し、地球内核の顕著な軸対称の地震学的異方性の原因をあきらかにすることを目指した。実験はSPring-8、BL04B1 に設置のSPEED-MkII-Dを用い、圧力約9-18GPa、温度723 K、剪断歪速度 2 x 10-4, 0.6 x 10-4 s-1の条件下で行った。その結果hcpFeの変形では底面すべりが支配的であることがわかった。これをもとに考察すると地球内核の異方性は、次数2的対流パターンでの変形でhcpFeの底面すべりが支配的となることで解釈可能である。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Rheology of fine-grained forsterite aggregate at deep upper mantle conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishihara Y, Ohuchi T, Kawazoe T, Spengeler D, Tasaka M, Kikegawa T, Suzuki A, Ohtani E
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research : Solid Earth 巻: 119
  • DOI: 10.1002/2013JB010473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of hydrous silicate at high pressures and water transport to the deep lower mantle (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishi, M., Irifune, T., Tsuchiya, J., Tange, Y., Nishihara, Y., Fujino, K. and Higo, Y
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 7 ページ: 224-227
  • DOI: 10.1038/ngeo2074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallographic preferred orientation of olivine in the Earth’s deep upper mantle (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T. and Irifune, T.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 220-231
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2013.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of A-type olivine fabric in water-rich deep upper mantle (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi T, Irifune T
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 362 ページ: 20-30
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.11.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth kinetics of MgSiO3 perovskite reaction rim between stishovite and periclase up to 50 GPa and its implication for grain boundary diffusivity in the lower mantle (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishi, M., Nishihara, Y., and Irifune, T
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 377-378 ページ: 191-198
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.06.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state of gamma-Fe: reference density for planetary cores (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsujino, T., Nishihara, Y., Nakajima, Y., Takahashi, E.., Funakoshi, K., Higo, Y.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 375 ページ: 244-253
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.05.040
  • 査読あり
• [学会発表] Lattice preferred orientation of hcp-iron induced by shear deformation
  • 著者名/発表者名: Nishihara, Y., Ohuchi, T., Kawazoe, T., Maruyama, G., Higo, Y., Funakoshi, K., Seto, Y. and Irifune, T.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2013
  • 発表場所: Chiba, Japan
• [学会発表] Elastic anomaly of anorthite at high temperature and high pressure
  • 著者名/発表者名: Matsukage, K. N., Nishihara, Y., Noritake, F., Kawamura, K., Tsujino, N., Sakurai, M., Higo, Y. and Takahashi, E.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2013
  • 発表場所: Chiba, Japan
• [学会発表] シンクロトロン放射光分析による鉱物の高圧相転移とレオロジーに関する研究
  • 著者名/発表者名: 土井奈保子，加藤工，久保友明，野田真彦，長與陽子，今村公裕，白石令，鈴木昭夫，大谷栄治，西原遊，亀掛川卓美，肥後祐司
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 放射光Ｘ線とＡＥ6-6システムを用いた反応，流動、、剪断不安定のその場同時観察手法の開発
  • 著者名/発表者名: 岩里拓弥，久保友明，肥後祐司，土井奈保子，加藤工，金嶋聰，上原誠一郎，西原遊，舟越賢一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 高圧下におけるフォルステライト反応帯成長実験
  • 著者名/発表者名: 丸山玄太，西原遊，西真之，大内智博，松影香子，川添貴章
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] カンラン石の結晶方位定向配列発達の高温高圧下その場観察実験
  • 著者名/発表者名: 大内智博，西原遊，瀬戸雄介，川添貴章，西真之，丸山玄太，肥後祐司，舟越賢一，入舩徹男
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] MgSiO3ぺロブスカイトの反応帯成長速度
  • 著者名/発表者名: 西真之，西原遊，入舩徹男
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] ファイアライトのオリビン―スピネル相転移にともなうクリープ挙動変化
  • 著者名/発表者名: 土井菜保子，久保友明，加藤工，西原遊，肥後祐司，舟越賢一
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2013年年会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば
• [学会発表] 液体包有物を使った鉱物の変形強度解析
  • 著者名/発表者名: 山本順司，大藤弘明，石橋秀巳，吉岡貴浩，西原遊，大内智博
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2013年年会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば
• [学会発表] 二次元回折全パターンフィッティングによる多相同時解析手法の開発
  • 著者名/発表者名: 瀬戸雄介，西原遊，辻野典秀
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] 変形実験による（Mg, Fe)SiO3-ペロブスカイトの結晶選択配向
  • 著者名/発表者名: 辻野典秀，西原遊，山崎大輔，瀬戸雄介，高橋栄一
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] 上部マントル深部におけるエクロジャイト鉱物-H2O流体間の二面角
  • 著者名/発表者名: 橋本美華，松影香子，西原遊
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] D-DIA型プレスを用いた短周期振動油圧システムの開発
  • 著者名/発表者名: 芳野極，山崎大輔，米田明，辻野典秀，西原遊，肥後祐司，舟越賢一
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] 放射光単色Ｘ線と多端子Acoustic Emission測定を用いた高温高圧下におけるantigorite変形挙動の解明
  • 著者名/発表者名: 岩里拓弥，久保友明，肥後祐司，加藤工，金嶋聡，上原誠一郎，西原遊，舟越賢一
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] hcpFeの剪断誘起格子選択配向
  • 著者名/発表者名: 西原遊，大内智博，川添貴章，丸山玄太，肥後祐司，舟越賢一，瀬戸雄介，入舩徹男
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] New dense hydrous magnesium silicate in the lower mantle
  • 著者名/発表者名: 西真之，入舩徹男，土屋旬，丹下慶範，西原遊，藤野清志，肥後祐司
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター、新潟
• [学会発表] New dense hydrous magnesium silicate in the lower mantle
  • 著者名/発表者名: Nishi, M., Irifune, T., Tsuchiya, J., Tange, Y., Nishihara, Y., Fujino, K. and Higo, Y
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2013
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] In situ creep strength measurements on ringwoodite at 18 GPa and 1700K using a deformation-DIA apparatus combined with synchrotron radiation
  • 著者名/発表者名: Kawazoe, T., Nishihara, Y., Ohuchi, T., Maruyama, G., Higo, Y., Funakoshi, K. and Irifune, T.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2013
  • 発表場所: San Francisco, USA