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：
17740348
负责人：
西原遊
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

「3軸変形川井型装置」による高温高圧変形実験の技術開発を進めた。試料構成・加圧・変形方法を変えたテスト実験を繰り返すことで実験方法の最適化を行なった。ディスク上に成型した焼結体試料を、軸に対して45度の角度で切断した硬いA1_20_3円柱ではさみこれらを高圧下で軸方向に圧縮することで、試料にせん断変形を与えることを試みた。試料の周囲はやわらかいNaC1で取り囲み、高温の発生にはチューブ型TiB_2を用いた。その結果、マントル遷移層に相当する15 GPa, 1200℃の高温高圧下でマグネシオウスタイトの変形実験に成功した。このとき試料の最終的な歪はγ〜1.1であった。この成功により、マントル遷移層の流動様式、上-下部マントル境界での物質の流動について議論するための基礎的な実験データを得ることが可能となった。また「3軸変形川井型装置」による差応力・歪その場観察を行なうための準備として、放射光施設SPing-8に設置されている高圧発生装置SPEED-1500を用いた応力測定実験を行うための準備をすすめた。この装置に2次元X線回折測定のための光学系をセットアップし、マントル遷移層条件下での鉱物の変形強度その場観察を試みつつある。さらにこれらの成果を、2007年11月に倉吉市で開催された第48回高圧討論会、2007年12月にアメリカ、サンフランシスコで開催された、アメリカ地球物理学会(AGU)、で発表した。

我们一直在开发使用“ 3轴变形kawai型设备”的高温高压变形实验的技术。通过重复测试实验改变了样本结构，压力和变形方法，从而优化了实验方法。我们试图通过使用硬A1_20_20_3圆柱在高压下轴向上的轴心，以45度相对于轴，以45度的角度切割在圆盘上模制的烧结样品，从而为样品提供剪切变形。样品被软NAC1包围，并使用管型TIB_2来产生高温。结果，我们成功地在高温和15 GPA的高压下成功地进行了镁岩石的变形实验，这与地幔过渡层相对应。目前，样品的最终应力为γ至1.1。这一成功使基本的实验数据能够讨论地幔过渡层的流动模式以及上低地幔边界处的材料流。此外，使用“ 3轴变形kawai型设备”进行对差分应力和应变的准备准备，以使用安装在同步辐射设施Sping-8上的高压发电机速度1500的高压发电机1500进行应力测量实验。该设备正在使用用于2D X射线衍射测量的光学系统设置，并试图在地幔过渡层条件下观察矿物质的变形强度。这些结果还在2007年11月在库伊什市举行的第48届高压讨论以及2007年12月在美国旧金山举行的美国地球物理学会（AGU）举行。