权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

圧力スケールの構築に基づいた高温高圧その場分光測定による沈み込み帯流体の構造解明

基于压力尺度构建的高温高压原位光谱测量阐明俯冲带流体结构

基本信息

批准号：
22KJ0744
负责人：
高橋菜緒子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

高温高圧水溶液の分子振動特性にアプローチできる外熱式ダイヤモンドアンビルセル (DAC) 装置を用いたその場分光測定実験を実施するために、高温下でさまざまな水溶液と反応性が低いジルコンの圧力スケールを構築した。本研究では、先行研究の1.2 GPaという高温下での測定条件を超え、最高773 K、9 GPaまで合成ジルコンのラマンスペクトルを測定した。高温下で試料の圧力を決定するために、熱水DAC実験でよく用いられる試料室を等容と仮定して水の状態方的式から推定する手法を用いずに、その場粉末X線回折測定を同時に行うことで金の状態方程式から計算した。得られたラマンスペクトルを解析し、ジルコンの複数のラマン活性モードの波数の温度・圧力依存性を求めた。それらの結果をジルコンに関する既存の熱膨張率、圧縮率と組み合わせることで、波数の温度依存性に対する純粋な体積と温度の寄与を評価することができた。さらに、ジルコンのSiO4四面体構造の逆対称伸縮振動に注目すると、473-673Kにおける波数の圧力依存性は室温での圧力依存性とよく一致することがわかり、高温高圧下で測定した波数は温度と圧力それぞれの影響を組み合わせた式でよく再現された。本研究の成果は、地殻・上部マントルに相当する温度圧力条件において DAC 内試料の圧力決定にジルコン圧力スケールを使用することの利点と信頼性を強調するものである。これらの成果の一部は既に国内で学会発表を行った他、現在国際誌への投稿を準備中である。

Molecular vibration characteristics of high temperature and high pressure aqueous solutions are measured by field spectroscopy (DAC). In this study, the measurement conditions of 1.2 GPa and high temperature were determined, and the maximum temperature was 773 K and 9 GPa. High temperature sample pressure determination, hot water DAC implementation, use, sample chamber isovolumic, stable, water state equation, estimation method, use, field powder X-ray back measurement, simultaneous operation, calculation of gold equation of state. To obtain the temperature and pressure dependence of the wave number of the complex active state The results of this study relate to the combination of existing thermal expansion and contraction rates, the dependence of wave number on temperature, and the evaluation of pure volume and temperature. The pressure dependence of the wave number on the temperature and pressure of the SiO4 tetrahedral structure at 473-673K is consistent with that of the SiO4 tetrahedral structure at high temperature and high pressure. The results of this study are based on the temperature and pressure conditions of the upper crust and the pressure determination of the samples in the DAC. A part of the results of this study is being prepared for submission to the International Journal of the Chinese Academy of Sciences.