高温高圧下におけるコマチアイトマグマの粘度および密度測定

高温高压下科马提岩浆的粘度和密度测量

基本信息

批准号：
15740312
负责人：
鈴木昭夫
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740312/
关键词：
高圧マグマ粘度放射光 X線影像落球法マントルコマチアイト SPring-8

项目摘要

コマチアイトマグマは数GPa程度の圧力に相当する深さで生じ、そこから地表へ噴出したと考えられている。本研究においては、コマチアイトマグマなどの超塩基性珪酸塩融体の密度をマントル遷移層の深さに相当する圧力下までの測定に成功した。実験には我々が手法を確立した結晶浮沈法を用いた。その結果、マントル遷移層ではコマチアイトマグマは、マグマと共存するガーネットの密度と等しくなることが示された。このことは、マグマが分離するための条件を規定する上で、極めて重要な重要な結果といえる。一方、粘度測定に関しては、無水コマチアイトマグマの粘度を7GPaまでの圧力下で測定することに成功した。実験にはX線影像落球法を用いた。これに際しては、高速X線CCDカメラを使用することにより、低粘度融体の測定を可能とした。実験の結果、溶融温度に沿った温度圧力条件におけるコマチアイトマグマの粘度は、圧力の増加とともに増加することが示された。このことは、低圧側ほどマグマは流動性に富むことを意味しており、これを踏まえたマグマの生成・噴出モデルを考える必要がある。さらに、コマチアイトの主要端成分であるdiopside組成融体の粘度測定を13GPaという超高圧下で行った。これは、現在のところもっとも高温高圧力下での測定記録となっている。このdiopside融体に関する実験の結果、粘度は始め圧力の増加とともに増加するが、10GPaを超えた辺りで減少に転ずることが示された。これは、先に行われた拡散係数測定からの推測とは調和的である。しかしながら、diopside融体のような非重合性融体では圧力の増加とともに粘度が単調に増加するという、従来の推測とは矛盾するため、コマチアイトマグマなどを用いて、より詳細な物性測定や構造解析などを行うことの重要性が増すこととなった。

野岩岩浆发生在等同于几个GPA压力的深度，被认为已爆发到表面。在这项研究中，在等于地幔过渡层深度的压力下成功测量了超基质硅酸盐剂的密度，例如岩岩岩浆。该实验使用了建立了一种方法的水晶UPS和她的方法。结果，地幔过渡层表明岩岩岩浆等于与岩浆共存的石榴石密度。这是指定分离岩浆的条件的极其重要的后果。另一方面，关于粘度测量，无水毛状岩浆的粘度成功地测量了高达7 GPA的压力。 X射线阴影雕像法用于实验。在这种情况下，使用高速X -Ray CCD摄像机可以使用低粘度。实验的结果是，根据熔体温度，在温度压力条件下，角膜岩浆的粘度随着压力的增加而增加。这意味着压力侧的较低意味着岩浆更丰富，有必要根据此考虑岩浆的产生和喷发模型。此外，在13 GPA的超高压力下进行粘度的二侧组成。这是目前在高温和高压下的测量记录。由于实验与Diopside有关，粘度随压力的增加而增加，但显示出在10 GPA上的减少。这与前面进行的扩展系数测量的猜测是一致的。但是，在非聚合的人（例如Diopside）中，粘度随着压力的增加而单调增加，因此它与常规估计不一致，因此使用Komachi -eat Magma增加了分析的重要性。。