2009 Fiscal Year Annual Research Report
アナログ物質の変形実験に基づく沈み込むスラブの相転移時における強度変化の解明
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20540469
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
安東 淳一 Hiroshima University, 大学院・理学研究科, 助教 (50291480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 郁夫 広島大学, 大学院・理学研究所, 助教 (10448235)
嶋本 利彦 広島大学, 大学院・理学研究所, 教授 (20112170)
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| Keywords | 固体圧式変形実験装置 / オリビン / アナロゲ物質 |
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| Research Abstract |
本研究は、広島大学に設置されている固体圧式3軸変形試験機を用いてオリビンの高圧相転移時における変形特性を明らかにする為に、1)オリビンのアナログ物質であるMg2GeO4を用いた変形実験(試料セル)の確立と、2)回収試料の変形微細組織観察を行う事を目的にしている。本年度の実績を以下にまとめる。
昨年度の研究において、封圧1GPa、1100℃までの条件を長時間安定に保つ事が可能な試料セルを開発できた。本年度の目的は、この試料セルを使用してMg2GeO4オリビンの定歪速度実験を行う予定であった。歪速度10^<-5>～10^<-6>/秒の定実験を行ったところ、降伏に至る前の弾性歪領域において試料の加熱が不安定になり、優位な塑性変形の力学データの取得に至らなかった。これは、試料に変形をもたらすピストンの駆動により試料セル(特にグラファイトヒーター)がダメージを受けた事に起因する可能性が強い。従って、グラファイトヒーターの安定性を改善する目的で、1)グラファイトヒーターの肉厚を大きくする(～0.5mm)、2)グラファイトヒーターをサポートするスリーブを配置する事で改善を試みた。しかし、現時点では、試料の定常クリープを観察できる試料セルの完成に至っていない(しかし、本研究で開発した試料セルは、比較的低温条件(～700℃)では優秀で、蛇紋岩等の変形実験には使用する事が可能となっており、次ページの研究発表:雑誌・学会発表でまとめた研究に生かされている)。
現時点では、試料に封圧を加える圧力媒体としてNaClを用いている。圧力媒体にMgOを使用する実験を行うと、上記のグラファイトヒーターの不安定性の問題は解決できる事が分かった。しかし、MgOを使用すると、このMgOとピストン間に働く摩擦力がかなり増大し、試料の優位な力学データを得る事が出来ない。従って、NaClを圧力媒体とする試料セルの開発を継続させる。
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