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高温高圧実験で探るマントル深部ダイヤモンドの起源と形成場

高温高压实验探索深部地幔钻石成因及形成地点

基本信息

批准号：
20J21968
负责人：
川村英彰
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ダイヤモンドの起源と形成場の解明は，地球深部における炭素循環を解明する重要な糸口になると期待されるが，マントル深部由来のダイヤモンドの起源に関する統一的な見解は未だ得られていない．本研究では，地球深部においてダイヤモンドの形成と密接な関連があるとされる炭酸塩鉱物と還元的な流体（C-H-O流体）の2つの炭素源物質に着目し，より現実的な地球内部条件を再現した高温高圧実験を行うことで，マントル深部のダイヤモンド形成場で想定される炭酸塩―流体の相互作用の詳細解明に取り組んだ．走査型電子顕微鏡・透過型電子顕微鏡を用いて回収試料中の微細組織観察を実施し，反応プロセスの解明を試みた．様々な温度圧力条件から回収した試料を注意深く観察した結果，実験温度条件によってマグネサイトの分解相が異なることが明らかになり，マグネサイトとC-H-O流体の反応プロセス解明の大きな手掛かりとなった．さらに，マグネサイトとC-H-O流体に30‰程度の比較的大きな炭素同位体差をつけて炭酸塩－流体共存下で高圧実験合成したダイヤモンドの炭素同位体組成をNanoSIMS分析によって測定し，反応プロセスを明らかにすることを目指した．本研究で採用しているイオン研磨による研磨断面の表面状態がNanoSIMS分析に及ぼす影響は未知数であったが，5～10‰程度の比較的大きな誤差を許容できる場合は，高圧実験～イオン研磨～NanoSIMS分析という一連の試料調整・作業を円滑に実施可能であることを確認できた．分析条件や補正方法に最適化の余地はあるが，イオン研磨を用いた高圧実験試料のNanoSIMS分析は恐らく世界初の成功例であり，これまで同位体分析が難しかった高圧実験回収試料の分析において，新たな突破口を開く可能性を有していると言える．一連の成果は国内外の学会で複数回の発表を行い，筆頭著者として国際誌へ 2 報を投稿準備中である．

The formation site of the origin of the earth has not been explained, and the deep part of the earth has not been explained by the carbon in the deep part of the earth. In this study, the source of the origin of the earth has not been solved. The formation of the deep part of the earth is closely connected with the fluid (C-H-O fluid) 2, the carbon source, the internal conditions of the earth, and the high temperature and high temperature. The purpose of this study is to determine the mechanism of the interaction between carbonic acid and fluid. Walk-through computer micro-filter uses the micro-organization in the filter material to observe the performance, and the counter-test to understand the test. temperature stress conditions, temperature response conditions, temperature response conditions, response conditions, and so on. Temperature conditions, temperature conditions In the presence of high carbon isotopes, C-H-O fluids, carbon liquids, carbon isotopes, carbon isotopes, carbon isot The purpose of this study is to analyze the surface morphology of the grinding cross-section by NanoSIMS analysis and the influence of the unknown number on the surface morphology of the grinding section. High-temperature grinding ~ NanoSIMS analysis of the whole operation may confirm the accuracy of the operation. The analysis conditions are correct, the method is the most efficient, and the grinding tool is NanoSIMS analysis of the world's initial success stories. There are some problems in the analysis of the data, and the possibility of the opening of the new breakthroughs. One is that the domestic and foreign academic societies at home and abroad have copied the results back to the table, and the authors are in the process of preparing to submit articles to the national newspaper.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ステアリン酸からのダイヤモンド生成に伴う炭素同位体分別効果 ~C-H-O流体の炭素同位体組成決定へ向けた予察的検討~

碳同位素分馏对硬脂酸形成金刚石的影响 ~确定 C-H-O 流体碳同位素组成的初步研究 ~

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Abykoon;S.;Howard;C.;Dominijanni;S.;Eberhard;L.;Frost;D.;Boffa Ballaran;T.;Kumosov;A.;Terasaki;H.;Sakamaki;T.;Suzuki;A.;Ohtani;E.;Sano-Furukawa;A.;and Abe;J.;渡邉隆二，後藤章夫，鈴木昭夫;野崎舜介，鎌田誠司，鈴木昭夫;市東力，鍵裕之，佐野亜沙美，柿澤翔，小松一生，飯塚理子，青木勝敏，阿部淳，町田真一，齊藤高志，神山崇，古川登，鈴木昭夫;池田理，坂巻竜也，福井宏之，内山裕士，Baron Alfred，鈴木昭夫;鈴木昭夫;鈴木昭夫;川村英彰，大藤弘明，サティシュ　クマールマドスーダン，鈴木昭夫
通讯作者：
川村英彰，大藤弘明，サティシュ　クマールマドスーダン，鈴木昭夫

Decomposition mechanism of magnesite in the presence of C-H-O fluids at high-pressure

高压C-H-O流体中菱镁矿的分解机理

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kawamura;H.;Ohfuji;H.;and Suzuki;A.,
通讯作者：
A.,

Effect of Ammonia on Methane Hydrate Stability under High-Pressure and High-Temperature Conditions

高压高温条件下氨对甲烷水合物稳定性的影响

DOI：
10.1021/acs.jpca.0c09652
发表时间：
2020
期刊：
The Journal of Physical Chemistry A
影响因子：
0
作者：
Kadobayashi Hirokazu;Hirai Hisako;Ohfuji Hiroaki;Kawamura Hideaki;Muraoka Michihiro;Yoshida Suguru;Yamamoto Yoshitaka
通讯作者：
Yamamoto Yoshitaka

Carbon isotopic analysis of microcrystalline diamond samples recovered from MA experiments by NanoSIMS

使用 NanoSIMS 对 MA 实验中回收的微晶金刚石样品进行碳同位素分析