著者

薛 献宇 神崎 正美 伊藤 英司

出版者

岡山大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2007

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本研究では水を含む重要なマントル鉱物並びに関連化合物の構造(水の含有量・存在状態、カチオン(Si,Al,Mg等)配置の秩序性、欠陥構造など)を高度な多核種・多次元固体NMR分光法により解明した。また複数の新しい高圧相を発見し、その結晶構造を決定した。これらの情報は地球内部鉱物の物性並びに地球のダイナミックス・進化をモデリングするために必要不可欠な基礎データとなる。

著者

薛 献宇 神崎 正美 Shatskiy Anton

出版者

日本鉱物科学会

雑誌

日本鉱物科学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

vol.2007, pp.130-130, 2007

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We have applied one-dimensional (1D) 1H and 29Si MAS NMR and 1H-29Si cross-polarization (CP) MAS NMR, and 2D 1H NOESY, high-resolution 1H CRAMPS (FSLG)-MAS NMR, 1H double-quantum filtered (DQF) single-quantum (1Q) -1Q correlation MAS NMR and 1H-29Si heteronuclear correlation (HETCOR) NMR techniques to gain new insights into the structure of two phases of potential mantle water reservoir, phase D and superhydrous B. Two samples containing both phases have been synthesized from a mixture of Mg(OH)2 and SiO2 at 24 GPa and 900-1100C. For phase D, the 29Si NMR spectra contain a nearly symmetric, broad peak near -177.7 ppm, attributable to octahedral Si with a disordered local structure. The high-resolution 1H CRAMPS spectra contain a main peak near 12.6 ppm with two shoulders near 10 and 7 ppm, suggesting a disordered proton distribution, mostly with shorter hydrogen bonds than previously suggested. For superhydrous B, our 2D NMR data have clearly revealed that it contains dissimilar proton (H1-H2) pairs and one tetrahedral Si site, consistent with space group Pnn2.

著者

河村 雄行 廣瀬 敬 圦本 尚義 丸山 茂徳 神崎 正美 加藤 工

出版者

東京工業大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2000

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本研究では世界最古の岩体であるカナダのアカスタかこう岩体の地質調査を行い、ジルコンを用いた年代測定と地質構造上の関係から、岩体の形成史をあきらかにした。またオーストラリアのピルバラ地塊の調査により、太古代中期30-35億年前の中央海嶺や沈み込み帯における火成活動や熱水活動をあきらかにした。その結果当時の海水中には多量の二酸化炭素が含まれており、熱水活動により炭酸塩が多量に地殻に生成され、さらに沈み込みにより地球深部へ多くの炭素が運ばれていたことを明らかにした。また太古代に特徴的なコマチアイトマグマ中のメルト包有物の測定を行った結果、太古代のプルームマントル中には多くの水が含まれていたことがわかった。またマルチアンビルプレスを用いた高圧高温実験により、下部マントル上位におけるマントルかんらん岩と玄武岩の融解実験を行い、融解相関係や微量元素分配を決定した。さらにこの結果から現在進行中のコア・マントル境界における融解現象において、微量元素分配はCaSiO3ペロブスカイトに支配されることを示した。実験結果から期待される特徴的な微量元素の濃度パターンは現在のプルームマントル中の捕獲岩に残されていることから、ハワイや南太平洋のプルームはコア・マントル境界由来である可能性を指摘した。本研究ではダイヤモンドセルを用いたマントル最下部までの条件の超高圧高温実験をも行った。その結果、SiO2相は下部マントル中で2回の相転移を起こし、マントル最下部ではα-PbO2相が安定であることなどがあきらかになった。