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Progress in Earth and Planetary Science

日本語Abstract

Research

Solid earth sciences

201711201711

24 GPa における MgSiO3–CaSiO3 系の融解相関係

野村 龍一,周 佑黙,入舩 徹男

Melting phase relations in the MgSiO3–CaSiO3 system at 24 GPa

Nomura R, Zhou Y, Irifune T

Bridgmanite, CaSiO3-rich perovskite, Melting phase relations, Multi-anvil experiments, High pressure and high temperature, Thermodynamics

本研究で明らかになった 24 GPa における MgSiO3–CaSiO3 系の融解相図。

地球の下部マントルはブリッジマナイト、フェロペリクレース、CaSiO3 に富むペロフスカイト相で構成されている。これらの鉱物を構成する成分間の融解相関係を知ることは、地球下部マントルの融解現象やマグマオーシャンの冷却分化過程を理解する鍵である。本研究ではマルチアンビル装置を利用し、24 GPa における MgSiO3–CaSiO3 系の融解相関係を決定した。ソリダス温度は 2600-2620 K、共融組成は 81-86 mol% の MgSiO3 を含む (Mg, Ca)SiO3 であった。ブリッジマナイトへの CaSiO3 成分の固溶限、カルシウムペロフスカイトへの MgSiO3 成分の固溶限はソリダス温度で最大となり、それぞれ 3-6 mol%、14-16 mol% であった。本研究で得られた相図は非対称正則溶液のモデルを利用し、熱力学データセットの中に統合された。本研究で対象にした MgSiO3–CaSiO3 系のような単純二成分系の高圧融解相関係データを蓄積し熱力学モデルの中に統合することによって、マグマオーシャンの冷却分化過程といった、刻一刻と結晶化圧力・温度・組成が変わるプロセスの解明に貢献することが期待される。

日本語原稿執筆者:野村 龍一(愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター)
(敬称略)