2014 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
22000002
|
Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
大谷 栄治 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (60136306)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 昭夫 東北大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20281975)
寺崎 英紀 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (50374898)
村上 元彦 東北大学, 大学院理学研究科, 准教授 (50401542)
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, 研究員 (70374915)
宮原 正明 広島大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90400241)
|
Project Period (FY) |
2010-04-21 – 2015-03-31
|
Keywords | 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 |
Outline of Annual Research Achievements |
今年度においては、①超高圧高温における含水ケイ酸塩の安定領域および地球内部の水素の循環、②地球内部における炭素の挙動、③金属鉄合金の音速と状態方程式、④隕石の衝突過程の4つの課題に関する実験的を中心に研究を推進した。以下に概要を紹介する。 第一の高圧高温下における含水ケイ酸塩鉱物の安定領域の研究においては、地球内部の下部マントルに安定に存在する含水ケイ酸塩鉱物(含水H相、含水δ相、H-δ相固溶体)の安定領域の詳細を明らかにした。そして、この鉱物が水素を地球の中心部(核・マントル境界)に輸送する重要な役割をすることを明らかにした。 第二に、地球内部における炭素の挙動の研究においては、マントル物質の相転移と融解に対するCO2の効果、マントルに存在する炭酸塩多成分系の高温高圧下の相平衡関係を解明した。さらに、マグネサイトとSiO2の反応を明らかにし、特定の条件では、ダイヤモンドが生じることを明らかにした。 第三に、超高圧高温下における金属鉄および鉄-軽元素系の音速測定と状態方程式の測定を行った。地球核の構造と化学組成を解明するためには、それを構成すると予想される金属鉄合金の音速および密度を測定することが不可欠である。ダイヤモンドアンビル高圧装置とスプリングエイトの精密X線非弾性散乱ビームラインを用いて、hcp構造を持つ金属鉄、Fe3Sなどの音速を室温高圧で測定した。また、レーザー加熱システムおよび外熱金加熱方式を導入して、163 GPaで3000Kまでの世界最高の温度での測定に成功した。また金属鉄、鉄ニッケル合金、様々な鉄―軽元素系(S, C, H)合金の状態方程式を高温高圧下において決定した。 第四に隕石中に存在する高圧鉱物を探索し、隕石の衝突履歴を解明した。具体的には2013年にロシアのチェリャビンスクに落下した隕石に高圧鉱物中に高圧鉱物であるヒスイ輝石を発見した。また、小惑星帯起源と思われるユークライド隕石に、コーサイト、ステイショバイトを見出した。
|
Research Products
(141 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Heating of Li in hydrogen : possible synthesis of LiHx2015
Author(s)
K. Kuno, T. Matsuoka, T. Nakagawa, N. Hirao, Y. Ohishi, K. Shimizu, K. Takahama, K. Ohta, M. Sakata, T. Kume, S. Sasaki
-
Journal Title
High Pressure Research
Volume: 35
Pages: 16-21
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] Stability of a hydrous δ-phase, A100H-MgSi02(OH)2, and a mechanism for water transport into the base of lower mantle2014
Author(s)
Ohira, I., Ohtani, E., Sakai, T., Miyahara, M., Hirao, N., Ohishi, Y., Nishijima, M.
-
Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 401
Pages: 12-17
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] The sound velocity measurements of Fe3S2014
Author(s)
Kamada S., Ohtani E., Fukui H., Sakai T., Terasaki H., Takahashi S., Shibazaki Y., Tsutsui S., Baron A.Q.R., Hirao N., Ohishi Y.
-
Journal Title
American Mineralogist
Volume: 99
Pages: 98-101
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Equation of state of pure iron and Fe0.9Ni0.1 alloy up to 3Mbar2014
Author(s)
Sakai T., Takahashi S., Nishitani N., Mashino I., Ohtani E., Hirao N., Sakai T., Takahashi S., Nishitani N., Mashino I., Ohtani E., Hirao N.
-
Journal Title
Physics of the Earth and Planetary Interiors
Volume: 228
Pages: 114-126
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Sound velocity and density of liquid Fe-Ni-Si under pressure : Application to the composition of planetary molten core2014
Author(s)
Terasaki, H., S. Kuwabara, Y. Shimoyama, Y. Takubo, S. Urakawa, K. Nishida, A. Takeuchi, Y. Suzuki, K. Uesugi, Y. Higo, T. Watanuki, Y.
Organizer
AGU Fall Meeting 2014
Place of Presentation
サンフランシスコ、米国
Year and Date
2014-12-19
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Ponded melt at the boundary between the lithosphere and asthenosphere2014
Author(s)
Sakamaki T., Suzuki A., Ohtani E., Terasaki H., Urakawa S., Katayama Y., Funakoshi K., Wang Y., Hernlund J.W., Ballmer M.D.
Organizer
International Symposium “Advances in High Pressure Research : Breaking scales and horizons” (Joint Research Projects/ Seminars, JSPS)
Place of Presentation
ノボシビルスク、ロシア
Year and Date
2014-09-23
Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 高圧力下でのFe3Sの磁性的弾性的特徴 : 地球型惑星核への応用2014
Author(s)
鎌田誠司, 大谷栄治, 平尾直久, 鈴木那奈美, 寺崎英紀, 高橋豪, 福井宏之, 浜田麻希, Baron A.Q., 増田亮, 三井隆也, 大石泰
Organizer
月・火星・水星内部研究会
Place of Presentation
大阪、日本
Year and Date
2014-09-09
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 151Eu放射光メスバウアー分光によるEuRh_2_Si_2_の圧力下磁場誘起価数転移の観測2014
Author(s)
光田暁弘, 浜野卓, 喜舎場英吾, 増田亮, 北尾真司, 小林康浩, 瀬戸誠, 小林寿夫, 阪口友唯, 依田芳卓, 平尾直久, 和田裕文
Organizer
日本物理学会2014年秋季大会
Place of Presentation
愛知、日本
Year and Date
2014-09-07
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Relationship between sound velocity and density of liquid alloys under pressure2014
Author(s)
Terasaki, H., K. Nishida, S. Urakawa, S. Kuwabara, Y. Shimoyama, Y. Takubo, K. Uesugi, A. Takeuchi, Y. Suzuki, Y. Kono, Y. Higo, Y. Katayama, T. Watanuki, T. Kondo
Organizer
2014年日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
横浜、日本
Year and Date
2014-05-02
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Kamada S., Hirao N., Hamada M., Suzuki N., Ohtani E., Ohishi Y., Masuda R., Mitsui T.2014
Author(s)
Kamada S., Hirao N., Hamada M., Suzuki N., Ohtani E., Ohishi Y., Masuda R., Mitsui T.
Organizer
2014年日本地球惑星科学連合大会
Place of Presentation
横浜、日本
Year and Date
2014-05-01
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-