鉱物－マグマ間の2価鉄および3価鉄分配の決定とマントル酸化還元度進化モデルの構築

矿物与岩浆间二价铁、三价铁分布的测定及地幔氧化还原度演化模型的构建

• 批准号: 21K18655
• 负责人: 桑原 秀治
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18655/
• 关键词: 2価鉄; 3価鉄; 分配; マントル酸化還元度; マグマオーシャン; 鉄価数; 元素分配

本研究は地球上部マントルおよび下部マントルの酸化鉄の価数分布に制約を加えることを目的としている。これまでの実験結果に基づき、以下のことが明らかとなった。１）岩石惑星形成時における金属核の分離圧力が20万気圧を超えるとマグマオーシャン中の2価鉄の電荷不均化反応が効率よくすすみ、現在の地球上部マントルに比べて約一桁程度高い3価鉄が生成する。２）下部マントル最上部圧力条件（23万気圧～27万気圧）ではブリッジマナイト―マグマ間で2価鉄と3価鉄の分別はほとんど起こらず、その比は一定を保つ。本年度は前年度に行った金属核形成期におけるマグマオーシャン中の2価鉄の電荷不均化反応に関する結果を取りまとめ、国際学術誌に発表することができた。また、ブリッジマナイト―マグマ間の2価鉄と3価鉄分配に関する高圧実験および放射光施設での分析も予定どおり行うことができ、こちらも論文として国際学術誌に受理された。

This study focuses on the restriction of the number distribution of acidified iron in the upper part of the earth and the lower part of the earth. The result of this is that the following is the result of this. 1) The separation pressure of metal nuclei during the formation of rock stars is about 200 thousand, and the charge unevenness of iron in the formation of rock stars is about 1 thousand. 2) The upper pressure condition of the lower part of the column (230,000 ~ 270,000) is to maintain the ratio of iron to iron. This year, compared with the previous year, the metal core formation period of 2 ~(2) Fe was determined by the results of the International Academic Journal. The paper is accepted by the International Academic Journal.

项目成果

Experimental Studies on Phase Equilibria, Density and Sound Velocities of Martian Mantle Assemblages

火星地幔组合相平衡、密度和声速的实验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Siersch;Nicki und Xu;Fang und Marceline;Anne-Elisabeth und Greaux;Steeve und Rivoldini;A. und Kuwahara;Hideharu und Kondo;Nozomi und Wehr;Nicolas und Menguy;N. und Kono;Yoshino und Higo;Yuji und Plesa;Ana-Catalina und Badro;James und Antonang
• 通讯作者: James und Antonang

Rock-magnetic and mineralogical properties of the exsolved magnetite in plagioclase crystal

斜长石晶体中出溶磁铁矿的岩石磁性和矿物学性质

• 发表时间: 2021
• 作者: Masahiko Sato;Masashi Ushioda;Ryoichi Nakada;Yujiro Tamura;Shinji Yamamoto
• 通讯作者: Shinji Yamamoto

下部マントル領域における天然含水玄武岩の相関係

下地幔地区天然含水玄武岩的相关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 石川 裕太;入舩 徹男;桑原 秀治;國本 健広
• 通讯作者: 國本 健広

Redox change by coseismic water-rock reactions in the interior of planets

行星内部同震水-岩石反应引起的氧化还原变化

• 发表时间: 2021
• 作者: Takehiro Hirose;Ryoichi Nakada;Keishi Okazaki;Takazo Shibuya
• 通讯作者: Takazo Shibuya

Oxidizing magma ocean due to redox disproportionation of Fe2+ at high pressures and implications for the atmosphere

高压下 Fe2 氧化还原歧化导致的氧化岩浆海洋及其对大气的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Kuwahara;R. Nakada;S. Kadoya;T. Yoshino;T. Irifune
• 通讯作者: T. Irifune