ケイ酸塩メルトの下部マントル条件下その場密度測定

下地幔条件下硅酸盐熔体的原位密度测量

• 批准号: 12J08976
• 负责人: 若林 大佑
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08976/
• 关键词: SiO2ガラス; 塑性変形; ケイ酸塩メルト; 粘性; 相転移; 状態方程式; 静的圧縮; 衝撃圧縮; ガス充填装置; ケイ酸塩ガラス

昨年度、室温で一軸圧縮状態にあるSiO2ガラスが極めて大きく塑性変形することを発見した。当初の計画にはなかった内容であるが、追加的な実験や考察を進めた結果、SiO2ガラスは、一般には脆性物質として分類されているが、圧力の上昇とともに共有結合性が低下し、ネットワーク構造の繋ぎ換えを介した塑性変形が起こりやすくなることで流動性を増すことが明らかになった。この結果について、論文としてまとめて発表した。また、このSiO2ガラスの一軸圧縮実験の結果は、ケイ酸塩メルトにおいても、圧力の増加とともにネットワーク構造の繋ぎ換えを介した粘性流動が起きやすくなって粘性が低下する可能性を示唆している。実際に、SiO2成分に富むケイ酸塩メルトでは圧力の増加に伴う粘性の低下が報告されている。昨年度までに発表した状態方程式に関する考察と合わせると、ケイ酸塩メルトの密度と粘性という二つの重要な物性の圧力変化が、ネットワーク構造の変化という単純なモデルによって統一的に理解できることになる。過去の研究と合わせると、ケイ酸塩メルトは、上部マントル浅部と下部マントル浅部の圧力条件において、それぞれ、ネットワーク構造とSiの配位数の変化を起こして、密度および粘性を大きく変化させると考えられる。メルトと結晶の間の密度差は駆動力として、メルトの粘性は抵抗力として、マグマ（ケイ酸塩メルト）のダイナミクスに対して直接的な関わりを持っている。地球内部のマグマのダイナミクスやマグマオーシャンの進化過程を考察する上では、これら2回の構造変化（相転移）の影響を考慮する必要がある。

SiO2 in a compressed state at room temperature The original plan includes the following contents: SiO2, SiO2, SiO The result of this is that the paper has been published. The results of one-axis compression of SiO2 show the possibility of viscous flow due to the increase of pressure and structural change. In fact, SiO2 composition is rich in acid, resulting in an increase in pressure and a decrease in viscosity. The equation of state was developed last year to investigate the relationship between density and viscosity of the two important physical properties, namely, pressure, structural transformation, purity and unified understanding. In the past, the research on the pressure conditions of the upper part and the lower part of the structure and the coordination number of Si was carried out. The density difference between crystals is related to the dynamic force, viscosity, resistance, and direct relationship. It is necessary to consider the influence of the structural changes (phase shifts) of these two cycles when examining the evolutionary process of the

项目成果

Enhanced plasticity of silica glass at high pressure

增强石英玻璃在高压下的可塑性

• DOI: 10.1103/physrevb.91.014106
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: D. Wakabayashi;N. Funamori;and T. Sato
• 通讯作者: and T. Sato

Equation of state of silicate melts with densified intermediate-range structures at the pressure condition of the Earth's deep upper mantle

地球深部上地幔压力条件下具有致密中程结构的硅酸盐熔体的状态方程

• 发表时间: 2012
• 作者: D. Wakabayashi;N. Funamori;T. Sato;and T. Taniguchi
• 通讯作者: and T. Taniguchi

Solving the problem of inconsistency in the reported equations of state for h-BN

解决h-BN状态方程报道不一致的问题

• DOI: 10.1080/08957959.2015.1028931
• 发表时间: 2015
• 期刊: High Pressure Research
• 影响因子: 2
• 作者: D. Wakabayashi;N. Funamori
• 通讯作者: N. Funamori

上部マントル深部の圧力条件下における高密度化ケイ酸塩メルトの状態方程式

上地幔深处压力条件下致密硅酸盐熔体的状态方程

• 作者: Suzuki;Y.J.;and Koyaguchi;T.;佐藤友子;若林大佑;若林大佑
• 通讯作者: 若林大佑

Report on the High-Pressure Mineral Physics Seminar-8

高压矿物物理研讨会报告-8

• DOI: 10.4131/jshpreview.22.313
• 发表时间: 2012
• 期刊: The Review of High Pressure Science and Technology
• 作者: D. Wakabayashi;N. Funamori;and T. Sato;D. Wakabayashi and N. Funamori;若林大佑
• 通讯作者: 若林大佑