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地殻－マントル境界における蛇紋岩化作用の反応メカニズムと物質移動

壳幔边界蛇纹石化反应机制及传质

基本信息

批准号：
16J04140
负责人：
大柳良介
金额：
$ 1.47万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，昨年度行ったかんらん石―斜長石―水系における水熱実験（２３０度，　２．８Ｍｐａ）の実験結果のさらなる解析を試みた．水熱実験において，かんらん石と斜長石の境界付近においては磁鉄鉱が生成しなかった．磁鉄鉱の生成について，Ｐｅｒｐｌｅ　Ｘ　（Ｃｏｎｏｌｌｙ，　２００９）を用いたシュードセクションによる解析を行った．シュードセクションの作成にあたって，通常の熱力学データベースには含まれていない３価鉄を含む蛇紋石の熱力データを作成し，３価鉄の挙動を考慮した．結果，磁鉄鉱の生成はシリカ活動度と酸素フガシティーよって支配されていることが明らかになった．斜長石から高いシリカ活動度を持つ流体が拡散するため，磁鉄鉱が境界付近で生成しなかったのだと解釈される．かんらん石をバルク組成とした場合の３価鉄の蛇紋石の量は最大で３ｖｏｌ％程度で，シリカ活動度が高いほど少なくなる傾向がある．反応の過程で，２価鉄が３価鉄へ変化すると水素が発生する．このことは，海洋底における水素のフラックスを決定する重要な知見である．また，実験で観察されてアルミニウムの量の反応帯について，流体と固相感の局所平衡を仮定した反応ー輸送モデリングを行った．結果，実験で観察されたＡｌの量のプロファイルを概ね再現することに成功した．これらの成果はＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｏｇｙに受理された　（Ｏｙａｎａｇｉ　ｅｔ　ａｌ．，　２０１８）．

は this year, yesterday's annual line ったかんらん rock, plagioclase, drainage における hydrothermal be 験 (230 degrees, 2.8 Mpa) の be 験 results のさらなる parsing を try みた. Hot water be 験において, かんらん stone と plagioclase の realm pay nearly においては magnetic iron objects 鉱が generated しなかった. Magnetic iron objects 鉱の generated について, PerpleX (Conolly, 2009) をいたシュードセクションによる parsing line をった. シュードセクションの made にあたって, usually の thermodynamics データベースには containing まれていない 3 価 iron objects を containing む serpentine の thermal データをし consummate, 3 価 iron objects の挙 dynamic を consider した. As a result, the magnetic iron objects 鉱の generated はシリカ activity と acid element フガシティーよって dominate されていることが Ming らかになった. Plagioclase から high いシリを hold つ fluid がカ mobility company, scattered するため, magnetic iron objects 鉱が realm pay nearly で generated しなかったのだと solution 釈される. かんらん stone をバルク composition とした occasions の 3 価 iron objects の serpentine のはでで vol % 3 degree and the largest amount of シリカ activity が high いほど less なくなる tendency がある. Anti 応での process, 2 価 iron objects が 3 価 iron objects へ variations change すると water element が発 raw する. The における water in the ocean floor におけるフラッスをスを determines する important な knowledge である. また, be 験で観 examine されてアルミニウムの quantity の anti 応帯について, fluid solid phase feeling のと bureau balance を仮 set した anti 応ー conveying モデリングを line った. As a result, the empirical で観 examination of the されたAl <s:1> quantity <s:1> プロファプロファをを approximate ね reproduces するとにとに successfully た. The results of れられら are accepted by に JournalofPetrology (Oyanagie etal.). (2018).