Creep And Viscosity Of Mantle Rocks At High Pressure And Temperature

高压高温下地幔岩石的蠕变和粘度

基本信息

  • 批准号:
    03640676
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1991
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1991 至 1992
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

At the 670-km discontinuity, spinel dissociates to a fine-grained mixture of perovskite plus magnesiowustite. The fine-grained dissociation product may exhibit superplastic behavior ; we have thus accounted for the observed absence of seismicity below -700 km depth. In order to investigate the rheological properties of the dissociation product, grain growth of MnO + MnTiO_3 (an analogue of Pv + Mw) was studied at 0.9-1.6GPa and 1000-1320゚C. Even after annealing for 256 hours, grain size was less than 10 mum. Such a slow growth rate causes at least several tens of kilometers superplastic zone in the lower mantle slab. Further the dissociation product of Mn_2TiO_4 was deformed in a piston-cylinder high-pressure apparatus. Long and narrow grains of MnO and MnTiO_3, which are typical in superplastic texture, were observed in the deformed sample.Based on the creep and anelasticity data of mantle rocks at high pressure and temperature, we have derived a relationship between viscosity and seismic Q. This relation was used to estimate mantle viscosity from seismic Q structure. For the upper mantle beneath northeastern Japan, viscosity is low (-10^<20>Pa・s) in the back-arc side of volcanoes, and increases to -10^<23>Pa・s toward the tip of the mantle wedge. Viscosity of the descending slab is greater than 10^<23>Pa・s. Beneath the Pacific Ocean, upper mantle viscosity from the bottom of the lithosphere to 300 km depth is in the range of 3x10^<18>-3x10^<22>Pa・s. Viscosity at the lithosphere-asthenosphere boundary is in the range of 10^<20>-10^<21>Pa・s, and lithospheric viscosity is found to be larger than 10^<21>Pa・s. For the asthenosphere beneath the Iceland Plateau, Qs=7 (0-5 Ma) and 50 (5-10 Ma) yield 10^<16> and 10^<18>Pa・s, respectively. These viscosity values are consistent with the thermal states of the two regions, where one may expect 3-7 vol.% partial melt in 0-5 Ma and about 90 % of the solidus temperature in 5-10 Ma.
在670公里的不连续性下,尖晶石分离为钙钛矿加镁层岩的细粒混合物。细粒分解产物可能存在极具增塑性行为。因此,我们已经考虑到低于-700 km深度的地震性没有观察到。为了研究解离产物的流变特性,MNO + MNTIO_3的晶粒生长(PV + MW的类似物)在0.9-1.6GPA和100​​0-1320 ゚C. C.即使退火256小时,晶粒尺寸也小于10妈妈。如此缓慢的生长速率在下地幔平板中至少导致了至少数十公里的巨型区域。此外,将MN_2TIO_4的解离产物在活塞缸高压设备中变形。在变形样品中观察到了MNO和MNTIO_3的长和狭窄晶粒,它们是典型的。在高压和温度下的蠕变和地幔岩石的厌氧性数据中,我们得出了粘度和地震Q之间的关系。这种关系用于估计从地震Q结构估算地震粘度。对于日本东北部以下的上地幔,粘度在火山的后弧侧较低(-10^<20> pa s),并增加到-10^<23> pa s朝向地幔楔的尖端。降板的粘度大于10^<23> pa。在太平洋的下方,从岩石圈底部到300 km深度的上地幔粘度在3x10^<18> -3x10^<22> pa ・S的范围内。岩石圈 - 心圈边界的粘度在10^<20> -10^<21> pa s的范围内,发现岩石圈粘度大于10^<21> pa・s。对于冰岛高原下方的动态圈,QS = 7(0-5 mA)和50(5-10 mA)的产量分别为10^<16>和10^<18> Pa・s。这些粘度值与这两个区域的热状态一致,在该区域的热状态下,在0-5 mA中,局部熔体可能为3-7%,在5-10 mA中约为固相温度的90%。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Eiji Ito and Hiroki Sato: "Aseismicity in the lower wantle by superplasticity of the descending slab" Nature. 351. 140-141 (1991)
伊藤英二 (Eiji Ito) 和佐藤博树 (Hiroki Sato):“下降板的超塑性导致下层的抗震性”《自然》。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Eiji ITO and Hiroki SATO: "Aseismicity in the lower mantle by superplasticity of the descending slab" Nature. 351. 140-141 (1991)
Eiji ITO 和 Hiroki SATO:“下降板块超塑性导致下地幔抗震”《自然》。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroki Sato: "Rheological structure of a subduction zone : application of high P-T viscons and anelastic properties of mantle rocks" High-Pressure Research : Application to Earth and Planetary Sciences, Syono and Manghnani, eds, Terra Sci.Pub.Co.263-268 (
Hiroki Sato:“俯冲带的流变结构:高 P-T 粘度和地幔岩石滞弹性的应用”高压研究:在地球和行星科学中的应用,Syono 和 Manghnani,编辑,Terra Sci.Pub.Co.263-
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroki Sato: "Magma generation in island arc - a new constraint from seismic Q structure -" Chikyu Extra, S.Uyeda Volume. 3. 101-105 (1991)
Hiroki Sato:“岛弧中的岩浆生成 - 来自地震 Q 结构的新约束 -” Chikyu Extra,S.Uyeda Volume。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroki Sato: "HighーPressure Research:Application to Earth and Planetary Scinces(Rheological structure of a subduction 2Dne:application of high PーTviscous and anelastic properties of mantle rocks)" Terra Scientific Publishing Company, (1992)
Hiroki Sato:“高压研究:在地球和行星科学中的应用(俯冲 2Dne 的流变结构:地幔岩石的高 P-T 粘性和滞弹性特性的应用)” Terra Scientific Publishing Company,(1992)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SATO Hiroki其他文献

Examination of Bunching Effect of Dual-Frequency Modulation in a Traveling Wave Direct Energy Converter Simulator
行波直接能量转换器模拟器中双频调制的聚束效应检验
  • DOI:
    10.1585/pfr.14.2405014
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    TAKENO Hiromasa;SATO Hiroki;SHIBATA Kazuhiro;ICHIMURA Kazuya;NAKASHIMA Yousuke
  • 通讯作者:
    NAKASHIMA Yousuke
バッテリーとキャパシタを直流バスにもつデュアルインバータモータドライブのMTPA制御
直流母线上采用电池和电容器的双变频电机驱动的 MTPA 控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    SHIBATA Kazuhiro;SATO Hiroki;TAKENO Hiromasa;ICHIMURA Kazuya;NAKAMOTO Satoshi;NAKASHIMA Yousuke;大音慶明,野口敏彦,笹谷卓也,山田隆弘,風岡諒哉
  • 通讯作者:
    大音慶明,野口敏彦,笹谷卓也,山田隆弘,風岡諒哉
磁気飽和を利用した可変界磁PMモータの基礎検討
磁饱和变磁场永磁电机的基础研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    SHIBATA Kazuhiro;SATO Hiroki;TAKENO Hiromasa;ICHIMURA Kazuya;NAKAMOTO Satoshi;NAKASHIMA Yousuke;岩間清大,野口敏彦,青山真大
  • 通讯作者:
    岩間清大,野口敏彦,青山真大
アキシャルギャップPMモータのロータコア渦電流損改善
改善轴向间隙永磁电机转子铁芯涡流损耗
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    TAKENO Hiromasa;SATO Hiroki;SHIBATA Kazuhiro;ICHIMURA Kazuya;NAKASHIMA Yousuke;鋤柄智久,穐本哲也,榎島一彰,野口敏彦
  • 通讯作者:
    鋤柄智久,穐本哲也,榎島一彰,野口敏彦
時空間分割X線光電子分光による界面反応場の計測解析技術開発
时空分裂X射线光电子能谱测量与分析界面反应场技术的发展
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    TOYODA Satoshi;YAMAMOTO Tomoki;YOSHIMURA Masashi;SUMIDA Hirosuke;MINEOI Susumu;MACHIDA Masatake;YOSHIGOE Akitaka;SUZUKI Satoru;YOKOYAMA Kazushi;OHASHI Yuji;KUROSAWA Shunsuke;KAMADA Kei;SATO Hiroki;YAMAJI Akihiro;YOSHINO Masao;HANADA Takashi;YOKOTA Yuui;YO;豊田 智史
  • 通讯作者:
    豊田 智史

SATO Hiroki的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SATO Hiroki', 18)}}的其他基金

Development of a neurophysiological "choking under pressure" index and its application to neurofeedback training
神经生理学“压力窒息”指数的开发及其在神经反馈训练中的应用
  • 批准号:
    20K11367
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study on the Function and Role of "Lifelong Career Guidance" in Denmark
丹麦“终身职业指导”的功能与作用研究
  • 批准号:
    18K13071
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Research to elucidate the relationship between periodontal disease and cardiovascular disease and its mechanism
阐明牙周病与心血管疾病关系及其机制的研究
  • 批准号:
    17H06663
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Research on support for young people with validation of prior learning in Danish production schools
通过验证丹麦生产学校先前的学习情况来支持年轻人的研究
  • 批准号:
    16K17401
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Employment Externalization and Strategic Human Resource Management
就业外部化与战略人力资源管理
  • 批准号:
    22330110
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Differential mechanism of HDACI induct cell cycle arrest, apoptosis and differentiation between B-precursor and T-lineage leukemia cells
HDACI诱导B前体和T系白血病细胞周期阻滞、凋亡和分化的差异机制
  • 批准号:
    20790722
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Analysis of long untranslated regions in Nipah virus genome
尼帕病毒基因组长非翻译区分析
  • 批准号:
    20790351
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Research on Schottky groups and Jorgensen numbers
肖特基群和约根森数的研究
  • 批准号:
    19540178
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research on Jorgensen groups and classical Schottky groups
约根森群和经典肖特基群的研究
  • 批准号:
    16540147
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Velocity and Q measurements on rock-water system at high pressure and temperature using a large volume cylinder
使用大容量气缸在高压和高温下测量岩水系统的速度和 Q 值
  • 批准号:
    15540459
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

联合地震面波衰减及波速反演全球浅层地幔三维粘度结构
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
由电阻率定量估算岩石圈地幔有效粘度的方法研究
  • 批准号:
    41974082
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    64 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大横向粘度变化的地幔对流研究
  • 批准号:
    40704017
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Investigating Effects of Transient and Non-Newtonian Mantle Viscosity on Glacial Isostatic Adjustment Process and their Implications for GPS Observations in Antarctica
研究瞬态和非牛顿地幔粘度对冰川均衡调整过程的影响及其对南极 GPS 观测的影响
  • 批准号:
    2333940
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Imaging the 3D Viscosity Structure of the Antarctic Mantle with Existing Observations from GPS and Relative Sea Level
合作研究:利用 GPS 和相对海平面的现有观测结果对南极地幔的 3D 粘度结构进行成像
  • 批准号:
    2142592
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Imaging the 3D Viscosity Structure of the Antarctic Mantle with Existing Observations from GPS and Relative Sea Level
合作研究:利用 GPS 和相对海平面的现有观测结果对南极地幔的 3D 粘度结构进行成像
  • 批准号:
    2142593
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSFGEO-NERC: Adjoint tomography of mantle viscosity using deglacial sea level observations
NSFGEO-NERC:利用冰消海平面观测进行地幔粘度的伴随断层扫描
  • 批准号:
    2002352
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.28万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了