高圧X線その場観察による下部マントルの流動特性の研究

原位高压X射线观测研究下地幔流动特征

基本信息

批准号：
04J10201
负责人：
西原遊
金额：
$ 0.77万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

西原遊は,平成16年4月より,日本学術振興会特別研究員として,地球マントル深部物質の流動特性についての研究に従事し、多くの重要な成果を挙げてきた。平成16年4月から9月まで滞在したYale大学では、回転式ドリッカマー装置(RDA)を用いて、地球深部マントル遷移層を構成する主要鉱物ウォズリアイトの流動特性の解明を目指して研究を行ってきた。Yale大の唐戸教授らによって開発されたRDAは、高温高圧下(最大16GPa,1600℃)で定常的な変形により大歪を発生させることのできる独創的な装置である。西原は特にこのRDAと放射光X線を組み合わせた差応力測定に精力的に取り組んだ。その結果、マントル遷移層に匹敵する高温高圧条件下での歪-応力曲線を描くことに世界で初めて成功した。また、東大物性研究所では地球下部マントルの主要鉱物であるMgペロフスカイトの流動特性の解明を目指した1軸応力場での高温高圧その場観察実験を計画してきた。これはドリッカマー型高圧発生装置を用いて高温高圧と同時に1軸応力を発生させ、試料の応力、歪を放射光X線を用いて観察するという特徴的な研究である。現在までのところ、このために必要な実験設備の立ち上げに取り組みつつある。以上の研究の一部はすでに学術雑誌等に投稿・受理され(Xu, Nishihara and Karato, 2004, in press)、それ以外の部分についても投稿準備中である。

自2004年4月以来，Nishihara Yu一直是日本促进科学技术学会的特别研究员，研究了地球深处材料的流动特征的研究，并取得了许多重要的结果。他从2004年4月到2004年9月住在耶鲁大学，一直在使用旋转的Drickhamer设备（RDA）进行研究，以阐明构成深地球层过渡层的主要矿物质的流动特征。由Karato教授和其他大学开发的RDA是一种原始装置，由于高温和高压（高压高达1600°C）在高温下的稳定变形而产生较大的应变。 Nishihara特别热衷于通过将RDA与同步辐射结合使用来测量差异应力。结果，它是世界上第一个在高温和高压条件下成功绘制应变应力曲线与地幔过渡层相当的曲线。此外，东京大学物理特性研究所计划在单轴压力领域的高温和高压下进行现场观察实验，旨在阐明Mg Perovskite的流动特征，Mg Perovskite是下层全球底板的主要矿物。这是一项特征性的研究，其中使用Drickermer型高压发电机与高温和高压同时产生单轴应力，并且使用同步辐射X射线观察到标本的应力和应变。迄今为止，我们正在为此目的推出必要的实验设备。上述一些研究已经提交并接受了学术期刊等（Xu，Nishihara和Karato，2004年，印刷中），目前正在准备提交其他部分。