ブリッジマナイト中の含水量の温度圧力依存性とその物性に与える影響

桥石中水含量的温度和压力依赖性及其对物理性质的影响

• 批准号: 16J02169
• 负责人: 柿澤 翔
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J02169/
• 关键词: 地球深部; マントル; 水; 高温高圧実験; 下部マントル; ブリッジマナイト; 最大含水量; 圧力依存性; 化学組成依存性; 放射光X線その場観察実験; ダイヤモンドアンビルセル

地球は、水の惑星と称されるほど水に富んだ惑星であり、その水は地球深部にも存在していることが明らかにされている。特にマントル遷移層に存在するリングウッダイトには多量の水が固溶することが可能であるが、下部マントルに存在しているブリッジマナイトにどのくらい含まれ、その水がどのくらい影響を与えるかは不明であった。本研究では、マルチアンビル型高圧発生装置を用いて高温高圧合成実験を行い、様々な組成のブリッジマナイトを合成し、含水化に起因する置換様式および含水量の圧力依存性を明らかにした。また、合成したブリッジマナイトを大型放射光施設であるSPring-8に持ち込みその場観察実験を行うことで状態方程式の決定を行った。決定した状態方程式を地震学的観測と組み合わせることで下部マントルの含水量に制約を与えることに成功した。また、マントル遷移層領域で重要であると考えられている含水鉱物スーパーハイドラスB相についても研究を行い、Alの効果で安定領域が格段に広がり、下部マントルに水を運搬する可能性を示唆した。また、スーパーハイドラスB相に対して単結晶構造解析を行い置換様式の推定を行った。

Earth, water, stars, stars, There is a large amount of water in the migration layer. In this study, the high temperature and high pressure synthesis process of high temperature and high pressure gas generator was studied. The displacement equation of the composition, the water content and the pressure dependence of the water content were clarified. The determination of the equation of state is based on the field observation of a large radiation facility. Determination of the state equation The study of the water content in the B phase of the transition zone shows the possibility of water transport in the transition zone. The analysis of crystal structure and the estimation of substitution formula are carried out.

项目成果

Importance of various Al substitution mechanism into bridgmanite under high pressure

高压下各种铝取代机制对桥锰矿的重要性

• 发表时间: 2017
• 作者: Inoue;T.;Kakizawa;S.;Noda;M.;and Takakuwa;Y.
• 通讯作者: Y.

Relationship between Al content and substitution mechanism of Al-bearing anhydrous bridgmanites

含铝无水桥锰矿Al含量与取代机制的关系

• 发表时间: 2017
• 作者: Noda;M.;Inoue;T.;and Kakizawa;S.
• 通讯作者: S.

Alに富むSuperhydrous phaseBの安定領域及び置換様式の決定

富铝超水相B稳定区域及取代方式的确定

• 发表时间: 2016
• 作者: 柿澤翔;井上徹;中野泰斗
• 通讯作者: 中野泰斗

Incorporation of nitrogen into the lower-mantle minerals under high pressure

高压下氮进入下地幔矿物

• 发表时间: 2018
• 作者: Fukuyama;K.;Kagi;H.;Inoue;T.;Shinmei;T.;Kakizawa;S.;Takahata;N.;and Sano;Y.
• 通讯作者: Y.

放射光X 線を用いた閉鎖系におけるAl に富む含水ブリッジマナイトの状態方程式の決定

同步辐射X射线测定封闭体系中富铝水合桥锰矿的状态方程

• 发表时间: 2018
• 作者: 柿澤翔;井上徹;西真之;有本岳史;門林宏和;丹下慶範;肥後祐司;中野智志;平井寿子
• 通讯作者: 平井寿子