Electric conductivity measurement of the Earth's materials

地球材料的电导率测量

基本信息

  • 批准号:
    13440164
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We measured electrical conductivity of granulite from Hidaka metramorphic belt, Hokkaido, Japan. From the experimental results, we estimated the temperature of the high resistance region at depth of 10-30 km to be 600℃.We conducted experiments to estimate connectivity of iron-iron sulfide melts in dunite and lherzolite matrixes by means of electrical conductivity measurement. From this series of experiments, we found that iron-iron sulfide melt connects if its volume proportion is more than 5 %. Therefore, segregation of core material from mantle should have easily occurred in the early history of the Earth.We measured electrical conductivity of (Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3 ilmenite at pressures of 25, 35 and 40 GPa and temperature of 500 to 1000 K. We found the pre-exponential term is constant of 3×10 S/m at all of these pressures. The activation energy at 0 GPa and activation volume are 0.69±0.04 eV and -0.90±0.10 cm^3/mol. Thus pressure dependence of ilmenite is quite large.We also measured electrical conductivity of (Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3 perovskite at pressures of 35 and 40 GPa and temperature of 500 to 1100 K. We found the pre-exponential term is constant of 1×10 S/m at both of these pressures. The activation energy at 0 GPa and activation volume are 0.39±0.02 eV and -0.06±0.04 cm^3/mol. Thus pressure dependence of pervoskite is one order of magnitude smaller than that of ilmenite.
对日本北海道日高变质带麻粒岩的电导率进行了测量。根据实验结果,我们估算了10-30 km深处高电阻区的温度为600℃。我们通过电导率测量对纯橄榄岩和二辉橄榄岩基质中的铁-铁硫化物熔体的连通性进行了估算。通过这一系列的实验,我们发现铁-硫化铁熔体的体积比大于5%时,铁-硫化铁熔体发生了连接。我们测量了(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3钛铁矿在25、35和40 GPa压力和500 ~ 1000 K温度下的电导率。我们发现,在所有这些压力下,指前项都是常数3×10 S/m。0 GPa下的活化能为0.69±0.04 eV,活化体积为-0.90 ~0.10 cm^3/mol。在<0.93><0.07>35和40 GPa压力和500 ~ 1100 K温度下,测量了(Mg_ Fe_)SiO_3钙钛矿的电导率。我们发现在这两种压力下,指前项都是常数1×10 ~ 5 S/m。0 GPa下的活化能为0.39±0.02 eV,活化体积为-0.06 ~0.04 cm^3/mol。因此,钙钛矿的压力依赖性比钛铁矿小一个数量级。

项目成果

期刊论文数量(48)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Kubo, A.: "In situ X-ray observation of iron using Kawai-type apparatus equipped with Sintered diamond : absence of beta phase up to 44 Gpa and 2100 K"Geophys. Res. Lett.. (in press). (2003)
Kubo, A.:“使用配备烧结金刚石的 Kawai 型装置对铁进行原位 X 射线观察:高达 44 Gpa 和 2100 K 时不存在 β 相”Geophys。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshino, T.: "Core formation triggered by grain boundary percolation"Nature. 154-157 (2003)
Yoshino, T.:“晶界渗透引发的核心形成”自然。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kubo, A.: "In situ X-ray observation of iron using Kawai-type apparatus equipped with sintered diamond : absence of beta phase up to 44 GPa and 2100 K"Geophys.Res.Lett.. 30. 1126 (2003)
Kubo, A.:“使用配备烧结金刚石的 Kawai 型装置对铁进行原位 X 射线观察:在高达 44 GPa 和 2100 K 的压力下不存在 β 相”Geophys.Res.Lett.. 30. 1126 (2003)
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Katsura, T.: "Olivine-wadsleyite transition in the system (Mg,Fe)2SiO4"J.Geophys.Res.. 109. B02209 (2004)
Katsura, T.:“系统 (Mg,Fe)2SiO4 中的橄榄石-瓦兹利石转变”J.Geophys.Res.. 109. B02209 (2004)
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Katsura, T.: "Olivine-wadsleyite transition in the system (Mg, Fe)_2SiO_4"J.Geophys.Res.. 109. B02209 (2004)
Katsura, T.:“系统中的橄榄石-瓦兹利石转变 (Mg, Fe)_2SiO_4”J.Geophys.Res.. 109. B02209 (2004)
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  • 批准号:
    17204036
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    2005
  • 资助金额:
    $ 9.6万
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    09440188
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 9.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
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