2023 Fiscal Year Annual Research Report
オリビンは一瞬で高密度化する：惑星物質の衝撃変成解明の新展開
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20H01965
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
富岡 尚敬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30335418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河津 励 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 客員研究員 (00447913)
奥地 拓生 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (40303599)
宮原 正明 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90400241)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | オリビン / 隕石 / 衝撃変成 / 相転移機構 / 高温高圧実験 / 透過電子顕微鏡 / X線回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度に引き続き、 (Mg0.91, Fe0.09)2SiO4組成のオリビンの高圧相転移実験試料に対し、微小部X線回折（微小部XRD) 及び透過電子顕微鏡（TEM）による解析を行った。圧力12, 14, 16 GPa（温度は全て900°C）の相転移実験試料の微小部XRDパターンから、それぞれ試料では、オリビンの一部が、ワズレアイト、ワズレアイト＋リングウッダイト、リングウッダイトに相転移していることが確認された。これらの試料の詳細なTEM観察から、オリビンはその外縁部から相転移が進行しており、形成されたリングウッダイト粒子のほとんどは{110｝面の積層欠陥を持つことが明らかになった。また、これらの粒子から取得した電子線回折パターンは、リングウッダイト（Rw)の回折スポットに加えて、オリビン新高圧相であるポワリエライト(Poi)の微弱な回折スポットを示した。また、このパターンは両相のトポタキシャルな結晶方位関係(001)Poi//{001}Rw及び(100)Poi//{110}Rwを示す。一方、ワズレアイトの粒子の一部は(010)面に積層欠陥を持つが、ポワリエライトに対応する回折スポットは観察されなかった。相転移実験にて未反応であるオリビン中の転位密度は1.4-2.1x10^9 /cm2である。過去に提案された転位密度ー差応力の関係式から、差応力は0.5-0.6GPaと見積もられた。以上の結果は、ナノスケールのポワリエライトは、比較的低温かつ高い差応力条件下では、14GPa以上の圧力でリングウッダイトのみから準安定的に形成されることを示唆している。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Influx of nitrogen-rich material from the outer Solar System indicated by iron nitride in Ryugu samples2024
Author(s)
Matsumoto, T., Noguchi, T., Miyake, A., Igami, Y., Haruta, M., Seto, Y., Miyahara, M., Tomioka, N., and 69 coauthors
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Journal Title
Nature Astronomy
Volume: 8
Pages: 207-215
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Deformation microstructures in shock-compressed synthetic rutile crystals2024
Author(s)
Umeda, Y., Nagai, Y., Tomioka, N., Sekine, T., Miyakawa, M., Kobayashi, T., Yusa, H., and Okuchi, T.
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 119
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Hydrogen incorporation mechanism in the lower-mantle bridgmanite2024
Author(s)
Purevjav, N. Tomioka, N., Yamashita, S., Shinoda, K., Kobayashi, S., Shimizu, K., Ito, M., Fu, S., Gu, J., Hoffmann, C., Lin, J. F., Okuchi, T.
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Journal Title
American Mineralogist
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Single-Crystal X-ray diffraction on the structure of (Al,Fe)-bearing bridgmanite in the lower mantle2024
Author(s)
Fu, S., Chariton, S., Zhang, Y., Okuchi, T., Prakapenka, V., J.-F. Lin
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Journal Title
American Mineralogist
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] The shock recovery experiments of CI chondrites2023
Author(s)
Nakahashi, T., Miyahara, M., Yamaguchi, A., Kobayashi, T., Yusa, H., Tomioka, N.
Organizer
The 14th Symposium on Polar Science
Int'l Joint Research
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[Book] 最新地学事典2024
Author(s)
地学団体研究会編（担当項目1件を執筆）
Total Pages
2046
Publisher
平凡社
ISBN
9784582115086
