Serpentinization and carbonation in the mantle wedge by seawater-originated subduction-zone fluids

源自海水的俯冲带流体对地幔楔的蛇纹石化和碳化作用

基本信息

批准号：
21H01178
负责人：
川本竜彦
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高温度高圧力条件での二酸化炭素混合流体とマントル岩の炭酸化反応を理解するために下記の実験を行った。1. 温度校正実験　水熱合成装置の圧力容器は長さ175mm外径35mm内径8.8mmで、中央に直径6mmのNi棒をfiller rodとしていれる。Ni棒の先の穴に直径3mmの金パラジウムカプセルを入れる。圧力容器の外側の温度をKタイプ熱電対で計測する。NaNO3の粉末中に直径0.5mmのステンレス球を金パラジウムカプセルに封入し保持し、球の落下を確認することで温度校正を行なった。1時間程度の実験時間では熱電対の表示温度は試料温度より32－43℃低いが、22時間保持した場合、試料と圧力容器の外側の温度差はほぼないと結論する。2. マントル岩の炭酸塩化実験　200－400℃、0.076－0.180GPaの条件でマントル岩（カンラン石またはアンチゴライト）＋シュウ酸2水和物±ディオプサイドを金パラジウムカプセルに封入し反応させた。実験終了時は圧力容器を電気炉から離し、圧縮空気で空冷した。その後、カプセルに穴を開け減った質量を流体中の二酸化炭素量とし、その後オーブンで乾燥させ流体中の水の量とした。研磨した実験生成物をラマン分光分析装置と電界放出型走査電子顕微鏡で観察した。出発物質が反応し残ることがあるほか、出発物質のカンラン石に鉄が含まれるためマグネサイトとタルクが共存する以外は、MgO-SiO2-H2O-CO2系での先行研究と整合的である。カンラン石とディオプサイド、蛇紋石とディオプサイドの系では複数の反応を確認した。3. リュウグウ試料の観察　リュウグウ試料の初期分析において観察を行った。リュウグウの岩石試料は蛇紋石と粘土鉱物と炭素質物質からなるマトリックスに炭酸塩鉱物が囲まれている。これは私たちが研究する蛇紋岩中の炭酸塩鉱物と同じであった。流体包有物、炭素質物質の探査を行った。

为了了解高温高压条件下二氧化碳混合流体与地幔岩石之间的碳酸化反应，进行了以下实验。 1、温度标定实验水热合成设备压力容器长175mm，外径35mm，内径8.8mm，中心放置一根直径6mm的Ni棒作为填充棒。将直径为 3 mm 的金钯胶囊插入 Ni 棒末端的孔中。用K型热电偶测量压力容器外部的温度。将直径为 0.5 mm 的不锈钢球密封在金钯胶囊中并固定在 NaNO3 粉末中，通过检查球的下落来校准温度。在持续约1小时的实验中，热电偶指示的温度比样品温度低32-43℃，但可以得出结论，样品在加热时与压力容器外部几乎没有温差。举行22小时。 2、地幔岩石碳化实验：将地幔岩石（橄榄石或叶蛇纹石）+二水草酸±透辉石密封在金钯胶囊中，在200-400℃、0.076-0.180GPa条件下反应。实验结束后，将压力容器从电炉中取出并用压缩空气冷却。之后，将胶囊刺破，损失的质量作为流体中二氧化碳的量，然后在烘箱中干燥，作为流体中水的量。使用拉曼光谱仪和场发射扫描电子显微镜对抛光后的实验产品进行观察。这与MgO-SiO2-H2O-CO2体系的先前研究一致，只是反应后起始原料可能残留，并且由于起始原料橄榄石含有铁，菱镁矿和滑石共存。在橄榄石和透辉石、蛇纹石和透辉石体系中证实了多重反应。 3. Ryugu 样品的观察在 Ryugu 样品的初步分析过程中进行了观察。龙宫的岩石样本含有碳酸盐矿物，周围环绕着蛇纹石、粘土矿物和碳质材料的基质。这与我们研究的蛇纹岩中的碳酸盐矿物相同。我们研究了流体包裹体和碳质材料。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

オマーンオフィオライト・ワジディマ蛇紋岩炭酸塩脈中の流体包有物が記録する海洋底と大陸の変成流体

阿曼蛇绿岩 Wajdima 蛇纹岩碳酸盐岩脉中流体包裹体记录的洋底和大陆变质流体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
犬飼知宏; 川本竜彦; 大井修吾; Godard Marguerite
通讯作者：
Godard Marguerite

Comment on: Melting behavior of SiO2 up to 120?GPa (Andrault et al. 2020), 6 pages

评论：SiO2 在高达 120?GPa 时的熔化行为（Andrault 等人，2020），6 页

DOI：
10.1007/s00269-021-01174-2
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
1.4
作者：
Andrault Denis;Pison L.;Morard G.;Garbarino G.;Mezouar M.;Bouhifd M. A.;Kawamoto T.
通讯作者：
Kawamoto T.

オマーンオフィオライト・ワジディマ蛇紋岩の炭酸塩中の流体包有物：海洋底と大陸での変成作用

阿曼蛇绿岩 Wajdima 蛇纹岩碳酸盐中的流体包裹体：海底和大陆的变质作用。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
犬飼知宏;川本竜彦;Godard Marguerite
通讯作者：
Godard Marguerite

Experimental and Observational Constraints on Halogen Behavior at Depth

卤素在深度行为的实验和观测限制

DOI：
10.2138/gselements.18.1.35
发表时间：
2022-02-01
期刊：
Elements
影响因子：
4.5
作者：
Bastian Joachim;T. Kawamoto;H. Bureau
通讯作者：
H. Bureau

震源の空間分布から見る南海トラフ深部微動の存在条件

从震源空间分布看南海海槽深部震动存在的条件

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
生田領野; 小林ゆい; 川本竜彦
通讯作者：
川本竜彦

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

川本竜彦其他文献

Evidence for suboceanic small-scale convection from a “garnet”-bearing lherzolite xenolith, Aitutaki Island, Cook Islands

库克群岛艾图塔基岛含“石榴石”的二辉橄榄岩捕虏体存在海底小规模对流的证据

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
秋澤紀克;小澤一仁;小木曽哲;石川晃;ウォリスサイモン;川本竜彦;田村明弘;森下知晃
通讯作者：
森下知晃

Coordinated sample preparation with cryo-FIB-SEM and X-ray CT: Applications to chemical analysis for fluid inclusions in minerals

使用冷冻 FIB-SEM 和 X 射线 CT 协调样品制备：在矿物流体包裹体化学分析中的应用

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
兒玉優;富岡尚敬;川本竜彦;黒田潤一郎;村山雅史;伊藤元雄
通讯作者：
伊藤元雄

A fluid inclusion study from the late Paleozoic retrograde eclogite from the Yunotani Valley of the Omi area, Hida-Gaien Belt, Japan

日本飞驒外苑带近江地区汤谷谷晚古生代逆行榴辉岩流体包裹体研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
進士優朱輝;辻森樹;川本竜彦
通讯作者：
川本竜彦

エチオピアのリストヴェナイトのマグネサイト中の塩水包有物: 海水による蛇紋岩の炭酸塩岩化作用

埃塞俄比亚利斯特韦长石菱镁矿中的卤水包裹体：海水对蛇纹石的碳化作用

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
川本竜彦; 辻森樹; 進士優朱輝; ソフィアアヤノ
通讯作者：
ソフィアアヤノ

Oman Drilling Project Phase 1 のリストヴェナイト中のドロマイト脈に薄い塩水からなる流体包有物があるぜよ

阿曼钻探项目一期的listvenite白云岩脉中存在由稀盐水构成的流体包裹体。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
川本竜彦;佐藤宏樹;髙橋藤馬;Juan Miguel Guotana;森下知晃;Peter Kelemen;Jude Coggon;Michelle Harris;Juerg Matter;道林克禎;高澤栄一;Damon Teagle;The Oman Drilling Project Phase 1 Science Party
通讯作者：
The Oman Drilling Project Phase 1 Science Party