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高温高圧下における鉄‐硫黄系の相関係と鉄‐硫黄合金と珪酸塩間のカリウム分配

高温高压下铁硫体系的相关系及铁硫合金与硅酸盐之间的钾分布

基本信息

批准号：
08J06060
负责人：
鎌田誠司
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
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 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

地球の核は,主に鉄からできていると考えられている.しかし,地震波速度から推定された地球核の密度は地球核相当の温度圧力条件での純粋な鉄の密度と比べ小さい.そのため地球核には軽元素が含まれていると考えられている.なかでも硫黄は始原的な隕石と比較したときに地球マントル中で欠乏していることから軽元素の候補として有力視されている.さらに地球核中の熱量に関する研究から放射性元素の存在が示唆された.とくにカリウムは地球マントル中に始原的な隕石と比べ欠乏しているため核中の放射性元素の有力な候補である.したがって,地球核中の軽元素を明らかにするために鉄-硫黄系の高温高圧下での研究が重要であり,鉄-軽元素系合金中に放射性元素が溶解する量を明らかにすることは重要である.鉄-硫黄系の高温高圧下での安定相を調べるために,放射光施設(SPring-8)においてその場観察実験を行った.圧力条件は30～220GPaまでであり,温度条件は1300～3500Kまでの範囲で粉末X線回折実験を行った.その結果,地球外核中までFeとFe_3Sが安定に共存することがわかった.また,地球核の温度を推定するためには鉄-硫黄系における融点を明らかにすることが重要である.そのためX線を用いた融解判定実験を試みた.圧力条件はおよそ30～180GPaという範囲で行った.温度1300～3500Kまでの範囲で行った.外核相当の圧力条件である180GPaまでの条件下で融解判定に成功した.熱源に関する研究であるカリウム分配については,50GPaまでの結果を投稿準備中である.また,地震波観測との比較を行なうため,非弾性X線散乱法を用いてFe_3Sの音速測定を行なった.

Earth's core, the Lord of the earth, the earth's core, the earth's core. Seismic wave velocities are estimated to be lower than the density of pure iron under conditions corresponding to temperature and pressure in the earth's core. The earth's nucleus contains the elements of the earth's nucleus. A comparison of sulfur and meteorites from the original source shows that there is a shortage of sulfur in the earth and that there are candidates for sulfur elements. The study of heat in the earth's core indicates the presence of radioactive elements. The radioactive elements in the nucleus are powerful candidates for the original meteorite in the earth. It is important to study the amount of radioactive elements dissolved in iron-sulfur alloys under high temperature and high pressure. The stable phase of iron-sulfur system under high temperature and high pressure is modulated by radiation light (SPring-8). Pressure conditions: 30~220GPa; Temperature conditions: 1300~3500K; Range: Powder X-ray return. As a result, Fe_3S in the outer core of the earth is stable and blue. The temperature of the earth's core is estimated to be the melting point of the sulfur system. The X-ray analysis was performed to determine the melting point. Pressure conditions: 30~180GPa. Temperatures 1300~3500K The melting determination was successful under the conditions of equivalent pressure of 180GPa in the outer core. Heat source related research, distribution,50GPa, results in preparation for submission. Seismic wave measurements are compared and non-dispersive X-ray scattering methods are used to determine the speed of sound in Fe_3S.