地球マントル中でのCOH流体の相平衡と地球深部の揮発性元素サイクル

地幔中COH流体的相平衡与地球深部挥发性元素循环

• 批准号: 22540486
• 负责人: LITASOV Konstant
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22540486/
• 关键词: 地殻・マントル・核; 高圧揮発性元素; 岩鉱・鉱物・鉱床学

本研究の主要な結果として(1)3-16GPaの圧力条件下における流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイトの研究(2)3-21GPaの圧力条件下におけるアルカリ炭酸塩のソリダスの研究の2つが挙げられる。(1)3-16GPa、1200-1600℃における流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイト相平衡酸素分圧を制御すらためにMo-MoO2もしくはFe-FeOカプセルを使用し、マルチアンビルプレスで高温高圧実験を行った。試料の融解は回収試料の急冷組織から判断し、流体+ペリドタイトのソリダスを3GPaで1200℃、6GPaで1700℃と決定した。また、流体+エクロジャイトのソリダスを3GPaで1100℃、6GPaで1600℃と決定した。これらはより酸化的な条件下におけるソリダスより300-500℃高い温度である。従って、酸化還元状態の違いによって、流体の組成に影響を及ぼし、ペリドタイトやエクロジャイトのソリダスを変化させることが明らかになった。地球深部において様々な境界が存在しているが、それらにおいて酸化還元状態の違いに起因する溶融が起こることを示唆している。(2)炭酸塩ペリドタイトとエクロジャイトの相平衡カリウムまたはナトリウムを含む炭酸塩系のソリダスと相平衡を決定し、アルカリ炭酸塩の安定性とマントル融解に対する影響、炭素輸送に関して議論した。高温高圧実験はマルチアンビルプレスを用いて3-21GPa、750-1400℃の条件下で行われた。ソリダスは3GPaで750℃、6GPaで850℃であったが、10GPaでは1150℃まで上昇した。沈み込み帯の温度分布と比較すると、アルカリ炭酸塩の安定領域が増加したことが明らかになった。また、沈み込んだアルカリ炭酸塩が溶融するのは、マントル遷移層に対応する深さであった、そこで炭酸塩マグマが生成され、上部マントル中を通って地表まで上昇すると考えられる。

This research main outcome な の と し て (1) 3-16 gpa の pressure under the condition of に お け る fluid と coexistence し て い る ペ リ ド タ イ ト と エ ク ロ ジ ャ イ ト の research (2) 3-21 gpa の pressure under the condition of に お け る ア ル カ リ carbon acid salt の ソ リ ダ ス の. の 2 つ が 挙 げ ら れ る. (1) 3-16 gpa, 1200-1600 ℃ に お け る fluid と coexistence し て い る ペ リ ド タ イ ト と エ ク ロ ジ ャ イ ト balanced acid element points 圧 を suppression す ら た め に Mo - MoO2 も し く は Fe - FeO カ プ セ ル を use し, マ ル チ ア ン ビ ル プ レ ス で high temperature and high 圧 be 験 を line っ た. Try material melt の は 収 back material の quenching organization か ら judgment し, fluid + ペ リ ド タ イ ト の ソ リ ダ ス を 3 gpa で 1200 ℃, 6 gpa で 1700 ℃ と decided し た. ま た, fluid + エ ク ロ ジ ャ イ ト の ソ リ ダ ス を 3 gpa で 1100 ℃, 6 gpa で 1600 ℃ と decided し た. Under the な condition of acidification, におけるソリダスよ よ at a high <s:1> temperature of 300-500℃ である. 従 っ て, acidification and yuan state の violations い に よ っ て, fluid of の に influence を and ぼ し, ペ リ ド タ イ ト や エ ク ロ ジ ャ イ ト の ソ リ ダ ス を variations change さ せ る こ と が Ming ら か に な っ た. Deep earth に お い て others 々 な realm が exist し て い る が, そ れ ら に お い て acidification and yuan state の violations い に cause す る melt が up こ る こ と を in stopping し て い る. (2) carbon acid salt ペ リ ド タ イ ト と エ ク ロ ジ ャ イ ト の phase equilibrium カ リ ウ ム ま た は ナ ト リ ウ ム を containing む carbon acid salt is の ソ リ ダ ス と phase equilibrium を decided し, ア ル カ リ carbon acid salt の stability と マ ン ト ル melting に す seaborne る influence, carbon conveying に masato し て comment し た. High temperature and high pressure laboratory: で プレスを チア チア ビ プレスを プレスを プレスを under <s:1> て3-21 gpa, 750-1400℃ われた operation われた. Youdaoplaceholder0 ソリダス 3GPaで750℃, 6GPaで850℃であったが, 10GPaで まで 1150℃まで rising た た. Shen み 込 み 帯 の と comparison of temperature distribution in す る と, ア ル カ リ carbon acid salt の が raised stability field plus し た こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, shen み 込 ん だ ア ル カ リ carbon acid salt が melt す る の は, マ ン ト ル migration layer に 応 seaborne す る deep さ で あ っ た, そ こ で carbon acid salt マ グ マ が generated さ れ, upper マ ン ト ル を in tong っ て surface ま rising で す る と exam え ら れ る.

项目成果

The solidus of carbonated eclogite in the system CaO–Al2O3–MgO–SiO2–Na2O–CO2 to 32 GPa and carbonatite liquid in the deep mantle

• DOI: 10.1016/j.epsl.2010.03.030
• 发表时间: 2010-06
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters
• 影响因子: 5.3
• 作者: K. Litasov;E. Ohtani

Pressless split-sphere apparatus equipped with scaled-up Kawai-cell for mineralogical studies at 10-20 GPa

配备放大 Kawai-cell 的无压分流球装置，用于 10-20 GPa 下的矿物学研究

• DOI: 10.2138/am.2011.3643
• 发表时间: 2011
• 期刊: American Mineralogist
• 影响因子: 3.1
• 作者: Shatskiy A.;Borzdov YM.;Litasov KD.;Ohtani E.;Khokhryakov AF.;Palyanov YN.;Katsura T.
• 通讯作者: Katsura T.

Late metasomatic addition of garnet to the SCLM : Os-isotope evidence

石榴石后期交代添加到 SCLM 中：骨同位素证据

• 发表时间: 2012
• 作者: Malkovets;V.G.;Griffin;W.L.;Pearson;N.J.;Rezvukhin;D.I.;O'Reilly;S.Y.;Pokhilenko;N.P.;Garanin;V.K;Spetsius;Z.V.;Litasov;K.D.
• 通讯作者: K.D.

Diffusion of silicates in alkali carbonate malt and water fluid, experimental study at 17-24GPa and 1400-1750℃

硅酸盐在碱金属碳酸盐麦芽和水流体中的扩散，17-24GPa和1400-1750℃的实验研究

• 发表时间: 2011
• 作者: Shatskiy;A.;Litasov;K.D.;Katsura;T.;Yamazaki;D.;Ohtani;E.
• 通讯作者: E.

Dissolution-precipitation as a possible mechanism of carbonatite melt segregation in upwelling mantle

溶解-沉淀是上涌地幔中碳酸岩熔体偏析的可能机制

• 发表时间: 2011
• 作者: Shatskiy;A.F.;Litasov;K.D.;Borzdov;Y.M.;Katsura;T.;Yamazaki;D.;Ohtani;E.
• 通讯作者: E.