高温高圧下弾性波速度測定による下部マントルの鉱物学的モデル構築と不均質構造の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22684028
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 村上 元彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50401542)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 地球深部構造

研究概要

大型放射光施設SPring-8にて導入した弾性波速度測定装置にレーザー加熱装置を組み込み、高温高圧条件での測定を可能にした。MgO、(Mg,Fe)O及びアルミを含有するケイ酸塩ペロブスカイト相の最下部マントル圧力条件、及びMgO,MgSiO_3ペロブスカイト相の高温高圧条件での弾性波速度測定、さらにSiO2、MgSiO3ガラスの200万気圧を超える横波速度測定に成功し、下部マントルの鉱物学モデルに強い制約を与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Sound velocities of Na_<0. 4>Mg_<0. 6>Al_<1. 6>Si_<0. 4>O_4NAL and CF phases to 73 GPa determined byBrillouin scattering method (2013)
  • 著者名/発表者名: L Dai, Y Kudo, K Hirose, M Murakami, Y Asahara, H Ozawa, Y Ohishi, N Hirao
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 巻: 40 ページ: 195-201
  • DOI: doi:10.1007/s00269-012-0558-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocity measurements of CaSiO_3 perovskite to 133GPa and implications for lowermost mantle seismic anomalies (2012)
  • 著者名/発表者名: Y Kudo, K Hirose, M Murakami, Y Asahara, H Ozawa, Y Ohishi, N Hirao
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 349 ページ: 1-7
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2012.06.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] A perovskitic lower mantle inferred from high-pressure, high-temperature sound velocity data (2012)
  • 著者名/発表者名: M Murakami, Y Ohishi, N Hirao, K Hirose
  • 雑誌名: Nature 巻: 485 (7396) ページ: 90-94
  • DOI: doi:10.1038/nature11004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceptance of Mineralogical Society ofAmerica Award for 2011 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 97 ページ: 1009
  • URL: http://dx.doi.org/10.2138/am.2012.587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of denser MgSiO_3 glass above 133GPa and implications for remnants ofultradense silicate melt from a deep magma ocean (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami & J. D. Bass
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science,USA 巻: 108 ページ: 17286
  • DOI: doi:10.1073/pnas.1109748108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelastic properties of ice VII and its high-pressure polymorphs: Implications for dynamics of cold slab subduction in the lower mantle (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Asahara, K. Hirose, Y. Ohishi, N. Hirao,M. Murakami
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 299 ページ: 474-482
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2010.09.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ sound velocity measurements at high pressure and high temperature using Brillouin spectroscopy with synchrotron radiation and infrared laser heating system: Application to the deep earth science (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society for Synchrotron Radiation Research 巻: 26 ページ: 370-381
  • URL: http://www.jssrr.jp/journal/pdf/23/p370.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tactics and strategy toward a construction of primary pressure scale (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 雑誌名: The Review of High Pressure Science and Technology 巻: 20 ページ: 252-261
  • URL: http://dx.doi.org/10.4131/jshpreview.20.252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidenc (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami & J. D. Bass
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104 ページ: 025504
  • URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRe vLett.104.025504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocity measurement in liquid water up to 25 GPa and 900 K: Implications for densities of water at lower mantle conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Asahara, M. Murakami, Y. Ohishi, N. Hirao, K. Hirose
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 289 ページ: 479-485
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2009.11.037
  • 査読あり
• [学会発表] Mineralogical model of the lower mantle:constraints from elasticity (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Neutrino Geoscience 2013
  • 発表場所: Gifu
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Sound velocities of Earth's deepmaterials (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: IMPMC Seminar, University Pierre et Marie Curie
  • 発表場所: Paris (France)
  • 年月日: 2012-11-19
• [学会発表] Chemical composition of the lower mantle: Constraints from elasticity (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Structure and Dynamics of the Earth's DeepMantle, College de France
  • 発表場所: Paris (France)
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Sound velocities of Earth's Deep (2012)
  • 著者名/発表者名: MaterialsM. Murakami
  • 学会等名: Dynamics and Evolution of the Earth's Interior: special emphasis on the role of fluids
  • 発表場所: Tottori
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] MSA Award Lecture: Mineralogy and Chemistry of the Earth's Lower Mantle (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: 2011 Geological Society of America AnnualMeeting
  • 発表場所: Minneapolis (USA)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] Perovskititic lower mantle inferred from high-pressure sound velocity data (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: AOGS 2011
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Sound velocities of Earth's Deep Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Western Pacific Geophysical Meeting
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Spectroscopic evidence for ultrahigh pressure polymorphism in SiO2 glass (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Sound velocities of Earth's deepmaterials (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2010-05-25
• [図書] ブルーバックス「放射光が解き明かす驚異の ナノ世界」(編集:日本放射光学会) (2011)
  • 著者名/発表者名: (共著)村上元彦, 他
  • 総ページ数: 203-208
  • 出版者: 講談社