高温高圧その場熱測定によるマントル鉱物の融解に関する研究

水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)の圧力-体積-温度の状態方程式を前年度に報告したが、本年度はそれを用いて水酸化マグネシウムの平衡分解曲線を計算した。さらにマルチアンビルを用いた高温高圧実験を行うことで、水酸化マグネシウムの高温状態を反映している組織を観察した。その結果、水酸化マグネシウムが4万気圧以下ではフルイッドと酸化マグネシウムに脱水分解し、10万気圧以上の圧力下では水酸化マグネシウムは不一致溶融し酸化マグネシウムとMgO成分に富んだ液体へと分解することを解明した。このことは国際学会で発表し、国際学術誌に掲載予定である。融解の熱量測定結果から融体の熱力学的性質を求めるためには、融解する前の固体の熱力学的性質を知る必要がある。これまでは体積の温度圧力変化から高温高圧条件での熱力学的性質を推測するよりなかったが、鉱物に対するX線ラマン散乱を用いた新しいエンタルピー推定法を行うため、前年度末より準備していた実験を行った。フランスでの議論・実験準備を経て、SPring-8にて放射光を行った。定量的解析を行うことこそできないが、ケイ酸塩鉱物に対して適応できる可能性を示す重要なデータを得ることができたので本研究を終了する。本研究補助金は、日本-フランス間の旅費と放射光実験および研究室での実験に必要な消耗品の購入に用いた。

水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)の圧力-体積-温度の状態方程式を前年度に報告したが、本年度はそれを用いて水酸化マグネシウムの平衡分解曲線を計算した。さらにマルチアンビルを用いた高温高圧実験を行うことで、水酸化マグネシウムの高温状態を反映している組織を観察した。その結果、水酸化マグネシウムが4万気圧以下ではフルイッドと酸化マグネシウムに脱水分解し、10万気圧以上の圧力下では水酸化マグネシウムは不一致溶融し酸化マグネシウムとMgO成分に富んだ液体へと分解することを解明した。このことは国際学会で発表し、国際学術誌に掲載予定である。融解の熱量測定結果から融体の熱力学的性質を求めるためには、融解する前の固体の熱力学的性質を知る必要がある。これまでは体積の温度圧力変化から高温高圧条件での熱力学的性質を推測するよりなかったが、鉱物に対するX線ラマン散乱を用いた新しいエンタルピー推定法を行うため、前年度末より準備していた実験を行った。フランスでの議論・実験準備を経て、SPring-8にて放射光を行った。定量的解析を行うことこそできないが、ケイ酸塩鉱物に対して適応できる可能性を示す重要なデータを得ることができたので本研究を終了する。本研究補助金は、日本-フランス間の旅費と放射光実験および研究室での実験に必要な消耗品の購入に用いた。