マントルダイナミクスの解明に向けた大容量高圧発生技術の開発

开发大容量高压发电技术以阐明地幔动力学

• 批准号: 03J03356
• 负责人: 丹下 慶範
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03356/
• 关键词: 高温高圧実験; 高圧地球科学; 下部マントル; 川井型マルチアンビル装置; 焼結ダイヤモンドアンビル; 相平衡実験; 超高圧実験; マルチアンビル装置

今年度は、昨年度までに確率した、川井型マルチアンビル装置を用いた高温高圧発生技術をさらに発展させ、50万気圧、2000℃という温度圧力発生を可能にした。この値は従来マルチアンビル装置を用いて行われてきた実験の圧力が、27万気圧までで頭打ちされていたことを考えると、飛躍的な進歩である。高温条件での超高圧発生が可能になったことを利用し、22万気圧から50万気圧という幅広い圧力領域で、マントルの主要構成成分である、MgO-FeO-SiO_2系の相平衡実験を行い、下部マントルの研究へと応用した。実験には川井型マルチアンビル装置と焼結ダイヤモンドアンビルを組み合わせて使用し、発生圧力の決定には放射光その場観察実験法を用い、実験は主に大型放射光施設、SPring-8で行った。昨年度は1500℃における一連の実験を行ったが、今年度はそれに加えて、2000℃での実験を45万気圧まで行った。それにより、深さ約1400km、下部マントル中部領域までの、MgO-FeO-SiO_2系の相平衡を決定した。下部マントルの主要構成鉱物である、マグネシウムケイ酸塩ペロブスカイトへの、鉄の最大固溶量の温度圧力依存性を詳細に決定し、また共存するマグネシオウスタイトとの間の、鉄-マグネシウム分配関係を明らかにした。その結果、下部マントル最上部から中部にかけては、分配係数に大きな圧力依存性が存在することが観察され、二価鉄イオンはマグネシオウスタイトに強く濃集することが判明した。また、2000℃、40万気圧という温度圧力条件では、マグネシウムケイ酸塩ペロブスカイトへ30%以上もの鉄成分が固溶することが初めて明らかになり、今回の実験から得られた試料を今後詳細に分析することは、固体地球最大の体積を持つ、マグネシウムケイ酸塩ペロブスカイト固溶体の性質を知る上で重要な手がかりとなる。

This year's accuracy, last year's accuracy, and the Kawaii-type malfunctioning device are used for high-temperature and high-pressure production. It is possible to develop technology at 500,000 ℃ pressure and 2000℃ temperature pressure.この値は従来マルチアンビル device を用いて行われてきた実験の嫧力が, 2 70,000 気尧までで头打ちされていたことを考えると, leaping なjin歩である. It is possible to use high temperature conditions to produce ultra-high pressure, 220,000 しでから 500,000 しでという広い 広 い 姧, マントThe main components of ルのである, MgO-FeO-SiO_2 system phase balance 実験を行い, and the lower part of the マントルの research へと応用した.実験にはKawai type mackerel device と焼 knot ダイ ヤモンドアンビルを group み合わせて use し、発生气力のIt is decided to use the radioactive light field inspection method, the main radioactive light facility, and the SPring-8 line. Last year's temperature was 1500℃ and the temperature was 1500℃. This year's temperature was 1500℃ and the temperature was 450,000 yuan. The depth is approximately 1,400 km, the lower part is the central area of ​​​​the Marathon, and the phase balance of the MgO-FeO-SiO_2 system is determined. The lower part mainly consists of 鉱物である, マグネシウムケイ桩ペロブスカイトへの, 鉄の maximum solid solution content, temperature and pressure dependence Existence details are determined, coexistence is determined, and coexistence is determined.そのRESULTS, the uppermost part of the lower part, the middle part, the distribution coefficient に大きなpressure dependence がEXISTSることが観看され, 二価鉄イオンはマグネシオウスタイトに强く thickening することが见明した.また, 2000℃, 400,000 という temperature pressure conditions では, マグネシウムケイ acid 塩ペロブスカイトへMore than 30% of the もの鄄 ingredient is solid solution することが春めて明らかになり, himaiのThe sample will be analyzed in detail in the future. The maximum volume of the solid earth will be analyzed in detail. It is important to know the properties of solid solutions of グネシウムケイ桩塩ペロブスカイトsolid solution and it is very important to use them.