放射光を用いた超高圧高温変形実験によるマントル遷移層全領域の粘性率構造の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

1、研究成果の具体的内容超高圧高温下における粘性率測定のための実験技術開発を行うことにより、マントル遷移層下部に相当する温度圧力条件までの放射光を用いた粘性率測定を実現した。具体的には圧力18GPa、温度1500-1700K、歪速度3.4-5.6×10^<-5>s^<-1>という実験条件において変形中の鉱物多結晶体試料の応力・歪時分割測定に成功した。これによりマントル遷移層下部の主要構成鉱物であるリングウッダイトの粘性率(クリープ強度)の精密測定を可能にした。またマントル遷移層上部の主要構成鉱物であるウォズリアイトを実験試料としたせん断変形実験を17.6GPa、1800-1900Kで行うことにより、その結晶選択配向パターンおよびそのパターンと変形流動の向きとの関係を明らかにした。この研究成果は、学術論文雑誌"Physics of the Earth and Planetary Interiors"にて発表した。2、研究成果の意義・重要性これらの研究成果には、リングウッダイトの粘性率の温度・歪速度・含水量依存性(流動則)を明らかにし、マントル遷移層下部の粘性率を実験データに基づいて制約を与えることができるという意義力玄ある。これはマントルの粘性率が520km地震波速度不連続面において不連続に変化するかどうかを解明し、マントル遷移層の粘性率が地球深部ダイナミクス・地球進化へどのような影響を与えているのかを明らかにしていく上で重要である。またウォズリアイトの結晶選択配向パターンを明らかにしたことは、マントル遷移層で観測されている地震波速度異方性からマントル遷移層内における物質流動の方向を決定することが出来るという意義がある。