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

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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。