海洋地殻とカンラン岩のマントル最下部条件までの融解実験:マントル化学的進化の解明

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本研究では、マントル物質(海洋地殻、カンラン岩)の融解実験をレーザー加熱式ダイアモンドアンビルセルで行う。マントル物質の融点は、核マントル境界では4000Kほどにも達する。本研究課題を遂行する上で、もっとも重要な技術は、マントル最下部条件における超高温発生である。昨年度に開発した、マントル最下部圧力以上における超高温(4000K以上)発生技術を、岩石の融解実験に応用する準備として、MgSiO3の相平衡実験への応用を試みた。実験は120-170万気圧(最下部マントルから外核上部に相当)、1650-4400Kにおいて行い、ペロフスカイト・ポストペロフスカイト転移境界を精密に決定した。この実験では、170万気圧下における4400Kという超高温の発生を安定的に行うことができることが確認された。この結果はEarth and Planetary Sciences Letterに投稿準備中である。次に、以上の超高温発生技術をカンラン岩の融解実験に適用した。実験は、昨年度行った70万気圧における実験から、さらに圧力を拡大し、マントル最下部の圧力(136万気圧)における実験を行い。カンラン岩の融解を確認した。この実験回収試料を薄膜試料作製装置イオンスライサで研磨し、フィールドエミッション型電子線プロープマイクロアナライザー(FE-EPMA)で化学分析を行った。さらに透過型電子顕微鏡を用いた化学分析を合わせ、実験結果を国際学術雑誌に投稿する予定である。