高温高圧下におけるU,Thなどの微量元素の固相-液相間・分配を実験的に解明する

通过实验阐明高温高压下微量元素 U 和 Th 在固相和液相之间的分布。

• 批准号: 06F06812
• 负责人: 入舩 徹男 (2007)
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06812/
• 关键词: 超高圧; ペロブスカイト; 相関係; 地殻・マントル物質; 元素分配; 微量元素; 超高圧実験; 地球・惑星内部構造

本研究では、沈み込む大陸地殻および堆積岩に関連深い鉱物である斜長石とザクロ石それぞれのカルシウム端成分であるアノーサイト(CaAl_2Si_2O_8)とグロシュラー(Ca_3Al_2Si_3O_<12>)の地球の上部マントルからマントル遷移層に相当する条件(圧力10-20GPa、温度1200-2000K)での相平衡図を明らかにするための実験をおこなった。実験には愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター設置の川井型マルチアンビル装置(Orange-2000)を用いた。アンビルには、トランケーションサイズ2.5mmのWCを使用した。圧力媒体にはマグネシア、ヒーターにはLaCrO_3を使用し、発生温度はW-Re熱電対で測定した。出発物質には、アノーサイトおよびグロシュラー組成のガラスを使用した。高温高圧下における平衡状態を達成するために、6時間以上の加熱を行った。高温高圧下で合成した試料を急冷回収し、微小領域X線回折実験により生成相の同定を行い、走査型電子顕微鏡観察により、組織観察および生成相の化学組成分析を行った。実験の結果、アノーサイトは圧力20GPa、温度2000KにおいてCaSiO_3ペロブスカイト(回収時はアモルファス化している)、CAS相(CaAl_4SiO_<11>)、およびスティショバイト(SiO_2)に分解することが明らかになった。同様の条件下において、グロシュラーもCaSiO_3ペロブスカイトとCAS相が主体の鉱物組み合わせに相転移した。以上の結果は、沈み込んだ大陸地殻および堆積岩がマントル遷移層に達すると、CAS相をともなった鉱物組み合わせに相転移することを示唆している。これらの岩石のマントル遷移層における密度変化を知るためには、CAS相の熱弾性的性質を明らかにする必要がある。

This paper studies the phase equilibrium conditions <12>(pressure 10-20GPa, temperature 1200-2000K) of plagioclase, plagioclase and calcite in the upper part of the earth. Ehime University's Deep Earth Research Center was set up to use the Iwai-type Deep Earth Research Facility (Orange-2000). 2.5mm WC is used in the case of a large number of cases. Pressure medium is used to determine the temperature and temperature of LaCrO_3. The substance is produced in the form of a substance, a substance and a substance. Heat up for more than 6 hours under high temperature and high pressure High temperature and high pressure synthesis of samples, rapid cooling, micro-domain X-ray reflection, identification of generated phases, scanning electron microscopy, tissue observation and chemical composition analysis of generated phases The experimental results show that CaSiO_3 phase is decomposed at 20GPa and 2000K, CAS phase (CaAl_4SiO_<11>) and CaSiO_2 phase are decomposed at 2000K and 2000K. Under the same conditions, the chemical composition of CaSiO_3 and CAS are different. The above results show that the crust and cumulate rocks of the continental crust are migrated, CAS phase is migrated, and CAS phase is migrated. It is necessary to know the density variation of the migration layer of the rock and the thermal properties of the CAS phase.