Density measurements of basaltic magma at high-pressure and high-temperature using X-ray absorption method

X射线吸收法测量高压高温玄武岩浆的密度

基本信息

  • 批准号:
    16340170
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Density of magma is one of the important physical properties to control the transportation of magma in the Earth and planetary interiors. We have established the new technique to measure the density of magma under pressure by using large volume high-pressure apparatus and synchrotron radiation, on which X-ray absorption is based. We have measured the density of mid-ocean ridge basalt (MORB) magma up to about 5 GPa and 2000K by suing high-pressure X-ray absorption technique, which is the most abundant magma on the Earth and the Earth-like planets. Experiments were carried out using the cubic press, SMAP1, installed at BL22XU of SPring-8, where a highly brilliant monochromatic X-ray is available. The basaltic magma was confined in the single crystal diamond capsule that is X-ray transparent rather than silicate, the hardest material, which is uniformly deformed under pressure, and chemically inert with magma. Absorption of X-ray from the basaltic magma was measured up to 4.6 GPa and 1900 K, and density was calculated from Lambert-Beer law, I = I_0exp(-μpt). X-ray absorption measurements give the density of basaltic magma along its melting curve. Fitting the Birch-Murnaghan equation of state to density data yields anomalous negative pressure derivative of the bulk modulus of the basaltic magma. This means the basaltic magma becomes more compressible at higher pressure, opposite to the normal crystalline solid. This result strongly indicates that the structure of basaltic magma is changing with increasing pressure, including the shrinkage of networks of SiO_4 and AIO_4 tetrahedra and the increase of the coordination number of aluminum ions.
岩浆密度是控制岩浆在地球和行星内部运移的重要物理性质之一。我们建立了用大体积高压装置和同步辐射测量压力下岩浆密度的新技术,它是X射线吸收的基础。利用高压X射线吸收技术测量了地球和类地行星上最丰富的大洋中脊玄武岩(MORB)岩浆的密度,最高可达5 Gpa和2000K。实验是使用安装在Spring-8的BL22XU上的SMAP1立方压力机进行的,在那里可以获得高亮度的单色X射线。玄武岩岩浆被限制在单晶金刚石胶囊中,该胶囊是X射线透明的,而不是硅酸盐,硅酸盐是最坚硬的材料,在压力下均匀变形,与岩浆具有化学惰性。测得玄武岩岩浆对X射线的吸收达到4.6GPa1900K,密度由朗伯-比尔定律i=I0exp(-μpt)计算。X射线吸收测量给出了玄武岩岩浆沿其熔融曲线的密度。将Birch-Murnaghan状态方程与密度数据进行拟合,得到玄武岩岩浆体模的反常负压导数。这意味着玄武岩岩浆在较高的压力下变得更具可压缩性,与正常的结晶固体相反。这一结果有力地表明,玄武岩岩浆的结构随着压力的增加而发生变化,包括SiO_4和AlO_4四面体网络的收缩和铝离子配位数的增加。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Density measurement of NaSi205-FeO melts by high pressure X-ray absorption technique
高压X射线吸收技术测量NaSi2O5-FeO熔体的密度
Stability of hydrous melt at the base of the Earth's upper mantle
  • DOI:
    10.1038/nature04352
  • 发表时间:
    2006-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    64.8
  • 作者:
    T. Sakamaki;A. Suzuki;E. Ohtani
  • 通讯作者:
    T. Sakamaki;A. Suzuki;E. Ohtani
Density measurement of NaSi2O5-FeO melts by high-pressure x-ray absorption technique
高压X射线吸收技术测量NaSi2O5-FeO熔体的密度
Density measurements of silicate magma under pressure by X-ray absorption technique
利用 X 射线吸收技术测量加压下硅酸盐岩浆的密度
Density of carbonated basaltic melt at the conditions of Earth's upper
地球上部条件下碳化玄武岩熔体的密度
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

URAKAWA Satoru其他文献

URAKAWA Satoru的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('URAKAWA Satoru', 18)}}的其他基金

Permeable flow of liquid Fe alloy through silicate grain boundary
液态铁合金通过硅酸盐晶界的渗透流动
  • 批准号:
    23340129
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Partial molar volume of FeO, NiG and CoO liquid at high pressure
高压下 Fe3O、NiG 和 CoO 液体的偏摩尔体积
  • 批准号:
    13440163
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似国自然基金

基于密度泛函理论金原子簇放射性药物设计、制备及其在肺癌诊疗中的应用研究
  • 批准号:
    82371997
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
浸润特性调制的统计热力学研究
  • 批准号:
    21173271
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非高斯随机分布控制系统的集成故障诊断与容错控制研究
  • 批准号:
    61104022
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
磷脂转运蛋白通过磷酸鞘氨醇1影响高密度脂蛋白抗动脉粥样硬化功能的分子机制
  • 批准号:
    81070247
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA靶位点遗传多态性调控骨质疏松机理研究
  • 批准号:
    31071097
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
突触后致密物95-NMDAR信号复合体在发育中神经元惊厥后高兴奋性中的作用
  • 批准号:
    30870865
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
图的一般染色数与博弈染色数
  • 批准号:
    10771035
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PSD-93基因介导缺血性脑损伤的分子机制研究
  • 批准号:
    30670739
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Unveiling the Physics of High-Density Relativistic Pair Plasma Jets in the Laboratory
在实验室中揭示高密度相对论对等离子体射流的物理原理
  • 批准号:
    EP/Y035038/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Research Grant
SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Collaborative Research: Ionospheric Density Response to American Solar Eclipses Using Coordinated Radio Observations with Modeling Support
合作研究:利用协调射电观测和建模支持对美国日食的电离层密度响应
  • 批准号:
    2412294
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Microscale radiography of hydrodynamic instabilities mitigation in magnetized high-density laser plasmas
磁化高密度激光等离子体中流体动力学不稳定性缓解的微尺度射线照相
  • 批准号:
    24K06988
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Non-Born-Oppenheimer Effects in the Framework of Multicomponent Time-Dependent Density Functional Theory
多分量时变密度泛函理论框架中的非玻恩奥本海默效应
  • 批准号:
    2415034
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
ERI: Unravel Charge Transfer Mechanisms in the Bulk and at Interphases and Interfaces of Ionogel Solid Electrolytes for High-Power-Density All-Solid-State Li Metal Batteries
ERI:揭示高功率密度全固态锂金属电池的离子凝胶固体电解质的本体以及相间和界面的电荷转移机制
  • 批准号:
    2347542
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Room Temperature High Energy Density Sodium-Sulfur Batteries
室温高能量密度钠硫电池
  • 批准号:
    DP240101548
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
New water-inserted perovskites for high-current-density water electrolysis
用于高电流密度水电解的新型插水钙钛矿
  • 批准号:
    DE240101013
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Revolutionizing Tactile AI: Developing a Soft, Liquid-Structured, High Density, 3-Axis Tactile Sensor
彻底改变触觉 AI:开发柔软、液体结构、高密度、3 轴触觉传感器
  • 批准号:
    24K20874
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
RII Track-4: NSF: Advancing High Density and High Operation Temperature Traction Inverter by Gallium Oxide Packaged Power Module
RII Track-4:NSF:通过氧化镓封装功率模块推进高密度和高工作温度牵引逆变器
  • 批准号:
    2327474
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了