酸素フガシティーを精密に制御した、鉄珪酸塩の超高圧相平衡実験

氧逸度精确控制的硅酸铁超高压相平衡实验

• 批准号: 06740414
• 负责人: 桂 智男
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740414/
• 关键词: 酸素フガシティー; 鉄けい酸塩; 超高圧; 相平衡

今回は,主に珪酸塩スピネルγ-Fe_2SiO_4のウィスタイトFe_xOとスティショバイトSiO_2への分解について研究が行われた.まず最初,鉄かんらん石α-Fe_2SiO_4のみを出発物質として1470Kと1670Kで相平衡実験を行った.この場合,14GPaから19GPaの広い範囲でγ-Fe_2SiO_4+Fe_xO+SiO_2(+Fe)と言う相律に反する3(4)相共存領域が見られた.これは,加熱中に試料室の発生圧力が低下したためであると考えられる.そこで,加熱による圧力低下が小さな,大容量での高圧発生に取り組んだ.その結果,Blow-outの割合は増加したが,従来より4倍以上大きな体積に22GPa発生することに成功した.また,出発物質(α-Fe_2SiO_4と5%のFe_xO+Feの酸素フガシティー緩衝剤)には反応が十分進行するように触媒としてB_2O_3を5%混合した.そして,いままでは金属ヒーターをそのまま試料カプセルとして用いていたが,B_2O_3触媒がヒーターを侵食する可能性があるので,今回の実験では試料はFeカプセル中に入れ,FeカプセルはMgOでTaヒーターと絶縁した.この改良の結果,分解反応は良く進行することが分かった.実験はこのように当初の予定委より複雑かつ困難になったので,未だ十分な結果はでていないが,現在進行中である.この研究と平行して,緩衝剤となるFe_xOのxの決定も1070K,7GPaの条件で試みた.McCammon(1993)はこの条件ではxの最大値は0.97と報告しているが,今回の結果では0.98となった.これから,温度圧力範囲を変えて実験して行く予定である.

In this paper, the decomposition of γ-Fe_2SiO_4 and Fe_xO_4 in SiO_2 is studied. At first, the phase equilibrium of α-Fe_2SiO_4 was observed at 1470K and 1670K. In this case, the range of γ-Fe_2SiO_4+Fe_xO+SiO_2(+Fe) from 14 GPa to 19GPa is 3(4) phase blue shift region. The pressure generated in the sample chamber during heating is low. For heating, the pressure is low, and for high capacity, the pressure is low. As a result,Blow-out segmentation has increased, and the volume of more than 4 times the size of 22GPa has been successfully generated. In addition, the reaction of the catalyst (α-Fe_2SiO_4, 5% Fe_xO+Fe, buffer) with B_2O_3 is very complicated. In this paper, the possibility of B_2O_3 catalyst invasion is discussed. In this paper, the Fe catalyst is introduced into the MgO catalyst. As a result of this improvement, the decomposition of the inverse is carried out. In the beginning, it was decided that it would be difficult to complete the task, but it was not enough. In the end, it was decided that it would be difficult to complete the task, but it was in progress. McCammon(1993), on the condition that Fe_xO_x is determined at 1070K and 7GPa, reports that Fe_xO_x is determined at 1070K and 7GPa.McCammon(1993), on the condition that Fe_xO_x is determined at 1070K and 7 GPa. The temperature, pressure and pressure range vary.

项目成果

Sharp,T.G.: "Microstructures in β-Mg_<7.8>Fe_<0.2>SiO_4 experimentally deformed at transition zone conditions" Physics of the Earth and Planetary Interiors. 86. 69-83 (1994)

Sharp, T.G.：“过渡区条件下 β-Mg_<7.8>Fe_<0.2>SiO_4 中的微观结构实验变形”，地球和行星内部物理学 86. 69-83 (1994)。

Katsura,T.: "Thermal Diffusivity of olivine under upper mantle conditions" Geophysical Journal International. (印刷中).

Katsura, T.：“上地幔条件下橄榄石的热扩散率”，国际地球物理杂志（正在出版）。

Ito,E.: "Reactions between molten iron and silicate melts at high pressures:implications to the chemical evolution of the Earth" Journal of Geophysical Research. (印刷中).

Ito, E.：“高压下铁水和硅酸盐熔体之间的反应：对地球化学演化的影响”地球物理研究杂志（正在出版）。