マントル最下部条件までにおける岩石の融解実験:マントル化学的進化の解明

最低地幔条件下的岩石熔化实验：阐明地幔化学演化

• 批准号: 08J02200
• 负责人: 舘野 繁彦
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2009)Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2008)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02200/
• 关键词: 実験岩石学; 高温高圧実験; 下部マントル

集積後の地球は深いマグマオーシャンに覆われていたとされる。その後の、地球冷却に伴うマグマオーシャンの結晶化による化学分化の理解、また近年示唆されているマントル最下部における融解を理解する上で、マントル物質の融解相関係は最も重要な情報である。そこで、代表的なマントル物質である、橄欖岩と中央海嶺玄武岩についての、超高圧下における融解実験を行った。実験はレーザー加熱ダイアモンドセルを用いて、60万気圧3500度の温度圧力条件おいてにおいて行った。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、電界放出型電子線プローブマイクロアナライザー(FE-EPMA)で化学分析を行った。橄欖岩、中央海嶺玄武岩の両出発物質において、融解に特徴的な組織を観察した。この結果から、各実験圧力条件における融解相関係を決定した。60万気圧における観覧岩の晶出順序は、温度の減少に伴い、マグネシウムペロフスカイト、カルシウムペロフスカイト、フェロペリクレースであった。マルチアンビルプレスによる33万気圧の実験結果に比べ、第二リキダス相がフェロペリクレースからカルシウムペロフスカイトに変わることを確認した。また、橄欖岩の融解実験については、回収試料中の組成分析も行っており、メルトとそれに接するリキダス相(マグネシウムペロフスカイト)の間の元素分配を決定した。特に、鉄の分配については明らかな圧力依存性が見られた。メルトは圧力とともに鉄に富む。鉄の分配は、両相の密度差をコントロールするパラメーターであり、本研究の結果は深部マントル条件におけるメルトは周囲の岩石よりも密度が大きく、重力的に安定であることを定性的に示している。

After the accumulation of the earth, The most important information on the relationship between the melting phase and the crystallization phase of the earth in the future is the understanding of the chemical differentiation and the melting phase in the lowest part of the earth. It represents the melting process of peridotite and central ridge basalt under ultra-high pressure. The temperature and pressure conditions of 600,000 ° C and 3500 ° C are very high. Sample preparation equipment for thin film sample preparation: grinding, electric field emission type electron line (FE-EPMA) chemical analysis Peridotite, Central Ridge Basalt, and other minerals have been identified. The results of this process are determined by the melting phase relationship between the various pressure conditions. 600,000 pressure, temperature, temperature, crystallization order, production, selection, selection, selection. 330,000 times, the results are confirmed. The composition analysis of peridotite melt samples was carried out to determine the elemental distribution between the two phases. Special, iron distribution in the middle of the light, pressure dependence is seen. A: I don't know. The results of this study indicate that the distribution of iron in the deep layer of the rock is characterized by the density difference between the phases and the gravity.

项目成果

The advanced ion-milling method for preparation of thin film using ion slicer : Application to a sample recovered from diamond-anvil cell

使用离子切片机制备薄膜的先进离子铣削方法：应用于从金刚石砧池回收的样品

• 发表时间: 2009
• 期刊: Review of Scientific Instruments 80
• 作者: S. Tateno;R. Sinmyo;K. Hirose;H. Nishioka
• 通讯作者: H. Nishioka

Determination of post-perovskite phase transition boundary up to 4400 K and implications for thermal structure in D″ layer

• DOI: 10.1016/j.epsl.2008.10.004
• 发表时间: 2009-01
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters
• 影响因子: 5.3
• 作者: Shigehiko Tateno;K. Hirose;N. Sata;Y. Ohishi

Melting experiments on pyrolite and MORB materials under deep lower mantle

下地幔深部热熔岩和MORB物质的熔融实验

• 发表时间: 2008
• 作者: 柴田裕希;多島良;原科幸彦;Shigehiko Tateno;sanae Haga;Shigehiko Tateno;Ogasawara K;Hiroshi Osawa;Shigehiko Tateno
• 通讯作者: Shigehiko Tateno