Density measurements of basaltic magma at high-pressure and high-temperature using X-ray absorption method
Density measurements of basaltic magma at high-pressure and high-temperature using X-ray absorption method
批准号:
16340170
负责人:
URAKAWA Satoru
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
项目状态:
已结题
起止时间:
2004 至 2006
中文摘要
岩浆密度是控制地球和行星内部岩浆运移的重要物理性质之一。我们建立了以x射线吸收为基础的大体积高压仪器和同步辐射测量压力下岩浆密度的新技术。利用高压x射线吸收技术测量了高达5gpa和2000K的洋中脊玄武岩(MORB)岩浆密度,它是地球和类地行星上最丰富的岩浆。实验使用安装在SPring-8的BL22XU上的立方压机SMAP1进行,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x射线透明的单晶金刚石胶囊中,而不是硅酸盐。硅酸盐是最坚硬的物质,在压力下均匀变形,与岩浆一起发生化学惰性。玄武岩岩浆对x射线的吸收高达4.6 GPa和1900 K,密度由Lambert-Beer定律计算,I = I_0exp(-μpt)。x射线吸收测量给出了玄武岩岩浆沿其熔化曲线的密度。将Birch-Murnaghan状态方程拟合密度数据,得到玄武岩岩浆体积模量的异常负压导数。这意味着玄武岩岩浆在更高的压力下变得更容易压缩,这与正常的结晶固体相反。这一结果强烈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AIO_4四面体网络的收缩和铝离子配位数的增加。
英文摘要
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.
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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
DOI:
--
发表时间:
2005
期刊:
SPring-8 User Experimental Report 15
影响因子:
--
作者:
[S.Urakawa, T.Sakamaki, A.Suzuki, E.Ohtani, Y.Katayama]
通讯作者:
Y.Katayama
DOI:
10.1038/nature04352
发表时间:
2006-01
期刊:
Nature
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
DOI:
--
发表时间:
2005
期刊:
SPring-8 User Experimental Report 15
影响因子:
--
作者:
[S.Urakawa, T.Sakamaki, A.Suzuki, E.Ohtani, Y.Katayama]
通讯作者:
Y.Katayama
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
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
SPring-8 Research Frontiers 2005
影响因子:
--
作者:
[S.Urakawa, E.Ohtani, Y.Katayama]
通讯作者:
Y.Katayama
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
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
CEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 70
影响因子:
--
作者:
[Ghosh S, Ohtani E, Suzuki A et al.]
通讯作者:
Suzuki A et al.
共 14 条
Permeable flow of liquid Fe alloy through silicate grain boundary
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批准号:23340129
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$13.31万
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财政年份:2011
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负责人:URAKAWA Satoru
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依托单位:
Partial molar volume of FeO, NiG and CoO liquid at high pressure
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批准号:13440163
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$3.07万
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财政年份:2001
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负责人:URAKAWA Satoru
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依托单位:
国内基金
海外基金
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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
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批准号:82371997
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:张春富
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依托单位:
密度函数回归模型中的数据缩减方法
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批准号:72101058
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:张楠
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依托单位:
浸润特性调制的统计热力学研究
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批准号:21173271
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2011
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负责人:周世琦
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依托单位:
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
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批准号:61104022
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2011
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负责人:姚利娜
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依托单位:
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
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批准号:81070247
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:秦树存
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依托单位:
miRNA靶位点遗传多态性调控骨质疏松机理研究
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批准号:31071097
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:雷署丰
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依托单位:
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
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批准号:30870865
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2008
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负责人:王静敏
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依托单位:
图的一般染色数与博弈染色数
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批准号:10771035
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2007
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负责人:杨大庆
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依托单位:
PSD-93基因介导缺血性脑损伤的分子机制研究
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批准号:30670739
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:徐运
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依托单位: