Velocity and Q measurements on rock-water system at high pressure and temperature using a large volume cylinder

使用大容量气缸在高压和高温下测量岩水系统的速度和 Q 值

• 批准号: 15540459
• 负责人: SATO Hiroki
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15540459/
• 关键词: water content; low velocity and low Q; serpentinite; granite; amphibolite; fluid layer; partial melt zone; simultaneous measurement; 速度; Q値; 高温高圧; 石英ガラス; 部分溶融; 下部地殻; 低速度低Q値層; 大容量シリンダー; 精密測定; スペクトル比; 音響インピーダンス; 大型試料

Seismic velocities in dry and water-saturated rocks were measured by acoustic pulse transmission technique. We are able to observe not only first transmitted echoes (first arrivals), but also reflected echoes (second arrivals) generated by the acoustic impedance contrast between the rock sample and the transducer device. We, then, determine accurate seismic velocities and quality factors (Q) in rock samples from both the first and second arrivals.Rock samples used here were a serpentinite, a granite and a pyrophyllite. Both velocity and Q in rock samples decrease with the addition of water. While velocity decreases at most 2%, Q decreases more than 50%. Q is very sensitive to the presence of fluid. The results mean that the seismic Q is a powerful tool to study fluids in the Earth's low Q zone.We have also determined velocity and Q in amphibolite to 800℃ at 1 GPa. The solidus of the amphibolite sample is 700℃ at 1 GPa ; therefore, the effect of partial melt on velocity and Q was studied. Above the solidus temperature, increases in melt fraction cause rapid decreases in both velocity and Q. The results indicate the presence of partial melt in the lower crustal low velocity and low Q zone beneath the volcanoes.

通过声脉冲传输技术测量干燥和水饱和岩石中的地震速度，我们不仅能够观察到首次发射的回波（首次到达），而且还能够观察到由岩石样本之间的声阻抗对比产生的反射回波（二次到达）。然后，我们对来自第一次和第二次到达的岩石样本进行准确的地震速度和品质因数 (Q)。这里使用的岩石样本是蛇纹岩、花岗岩和花岗岩。叶腊石中的速度和 Q 均随水的添加而降低，而速度最多降低 2%，而 Q 对流体的存在非常敏感。研究地球低 Q 区流体的有力工具。我们还在 1 GPa 下测定了 800℃ 的角闪岩中的速度和 Q。角闪岩样品的固相线在 700℃ 下。 1 GPa；因此，研究了部分熔融对速度和 Q 的影响，在固相线温度以上，熔融分数的增加导致速度和 Q 迅速下降。结果表明，下地壳低速和 Q 中存在部分熔融。火山下方的低Q区。

项目成果

Simple practical processing of a large single crystal from a large amount of a complete stoichiometric mixture in two-component system.

从双组分系统中的大量完整化学计量混合物中简单实用地加工大单晶。

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Crystal Growth 271
• 作者: Ito;K.
• 通讯作者: K.

Hiroki Sato: "Mathematica as a powerful and practical tool for displaying animated three-dimensional structures of the Earth's interior"Geochemistry Geophysics Geosystems. 4. 1034-1-1034-8 (2003)

Hiroki Sato：“Mathematica 是一个强大而实用的工具，用于显示地球内部的动画三维结构”地球化学地球物理学地球系统。

大容量シリンダーを用いた高温高圧下における岩石-水系の速度とQ値の精密測定

利用大容量气缸精确测量高温高压下岩水系统的速度和Q值

• 发表时间: 2006
• 期刊: 基盤研究(C)研究成果報告書 (印刷中)
• 作者: Sato;H.;佐藤博樹
• 通讯作者: 佐藤博樹

Kazuhiko Ito: "Synthesis of large high-quality forsterite single crystals to 200mm length and its significance"Geochemistry Geophysics Geosystems. 4. 1011-1-1011-4 (2003)

伊藤和彦：“200mm长的大型优质镁橄榄石单晶的合成及其意义”地球化学地球物理学地球系统。

地震発生の素過程

地震发生的基本过程

• 发表时间: 2006
• 期刊: 地震予知のための新たな観測研究計画(第2次)平成17年度年次報告(東京大学地震研究所編) (印刷中)
• 作者: Sato;H.;佐藤博樹;佐藤博樹
• 通讯作者: 佐藤博樹