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スラブ深部における準安定エンスタタイトの相転移と流動強度変化に関する実験的研究

板坯深部亚稳顽辉石相变及流动强度变化实验研究

基本信息

批准号：
22K14125
负责人：
坪川祐美子
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

スラブの第二成分であるエンスタタイトは沈み込むスラブ内でガーネットに固溶せずに残留し、温かいスラブ内では分解反応（エンスタタイト→スピネル＋スティショバイト）を経てアキモトアイトへと相転移する一方、原子拡散の遅い冷たいスラブ内では分解反応が進まずにアキモトアイトへと直接相転移すると考えられる（Hogrefe+, 1994; Nature）。本研究ではこのようなエンスタタイトの特徴的な相転移に着目し、沈み込むスラブ深部条件下における変形中エンスタタイトの相転移と流動強度変化をその場観察し、スラブ深部の強度変化に及ぼす影響を評価することを目指している。本年度は変形中の高圧型単斜エンスタタイト（以下、HP-Cen）相転移のその場観察を目指した実験において、比較的低い圧力条件下（~17 GPa）にて温度を600℃から昇温しながら歪速度一定下（~1E-5s^-1）で変形した実験では、~1000 ℃まで昇温してもHP-Cenの相転移はその場観察されなかった。その一方で、圧力~18 GPa下にて昇温しながら変形した実験では~1100 ℃で、また圧力~23 GPa下にて昇温しながら変形した実験では<1000 ℃でそれぞれアキモトアイトが出現しており、エンスタタイト-アキモトアイト直接相転移はより高い圧力下においてより低い温度から進行する傾向が認められた。変形後の回収試料のSEM観察では、母相であるHP-Cenの粒内・粒界の両方からアキモトアイトへの相転移が進行していたが、より高圧かつ低温条件下にて出現したアキモトアイトについて、粒内からの相転移が卓越している様子であった。

The second component of the solution is dissolved in the solution, and the second component decomposes in the solution.(Hogrefe+, 1994; Nature). This study is aimed at evaluating the phase shift of the characteristics of the fluid under deep conditions, the phase shift of the fluid under deep conditions, the change of flow intensity, the field observation, the intensity change of the fluid under deep conditions, and the influence of the fluid under deep conditions. This year, the phase shift of HP-Cen is observed at a relatively low pressure (~17 GPa) at a temperature of 600℃ at a constant temperature rise rate (~1E-5s^-1). In one case, the temperature rises from ~1100 ℃ to ~23 GPa at pressures of ~18 GPa, and the temperature rises from ~ 1100 ℃ to ~23 GPa at pressures of ~23 GPa. SEM observation of the sample after deformation shows that the phase shift of HP-Cen in the grain boundary is excellent under high pressure and low temperature conditions.