410km 14GPa
30km, 1GPa
660km 23GPa
2900km 135 GPa
5100km 330 GPa
6370km 360 GPa
地殻
上部マントルマントル遷移層
下部マントル
核マントル境界
外核
内核
ケイ酸塩
金属鉄
図 2
X-ray Radiography and Tomography at high pressure:Application of multianvil press
PF BL14C(MAX-III) SPring-8 BL04B1
(SPEED-1500)1500 ton
APS BL-BMD13250 ton
RadiographyMicro-tomography
700 ton
High Pressure Systems1. Large volume press: Kawai-type Multi-anvil apparatus ( 3000t 、 1500t, 1000t 、700t プレス)Developed in Japan and now used world wide: Large sample volume: 1cm3 in 10 GPa
2. Diamond anvil cell Double sided laser heating Nd:YAG, YLF, and CO2 laser for heating at high pressure.: combined with Raman spectroscopy, X-ray diffraction
11/25
BL10XU beamline, SPring-8高圧装置 :Diamond anvil cell
圧力の測定 : EOS of NaCl (B1-NaCl:Brown, 1999; B2-NaCl:Fei et al., 2007)温度測定 : Spectrometric method using radiation
高温発生方法 :Nd:YLF laser (λ=1.056 μm, heating spot size: 20 μm )出発物質 : Fe-3.4 wt% Si (RAREMETALLIC CO.LTD.)
Culet size 35, 75, 100, 250, 300 μm
ダイヤモンド
ダイヤモンド
ガスケットRe
サンプル (Fe-3.4 wt% Si)
圧力媒体(NaCl)
LaserX-ray
上部マントル 下部マントル 外核
DAC
レーザー加熱ダイヤモンドアンビルセル
焼結ダイヤマルチアンビルプレス
Pressure, GPa
Tem
pera
ture
, K
407 GPa700 K
365 GPa
マントル
遷移層
2012//10/24
地殻とマントルの
構造
Fig. 19.7
マントル遷移層マントル遷移層
下部マントル下部マントル
上部マントル上部マントル
アセノスフィアアセノスフィア
リソスフィアリソスフィア
海洋地殻海洋地殻大陸地殻大陸地殻
横波速度Vp横波速度Vp
22
珪酸塩の例:オリビン(かんらん石)
Fig. 2.17a
Isolated Tetrahedra Silcate (example: olivine)
Olivine
Chip Clark
マントルを構成する岩石はかんらん岩
( peridotite, かんらん石・輝石を主成分とする)
地球と火星のマントルを作る鉱物
1250 km
1800 km
火星地球
4(From Crust to Core and Back, p42, Ed. F. Seifert, BGI, 2004)
ウオズレアイト、メージャライト
オリビン、斜方輝石、単斜輝石、ガーネット
リングウッダイト
マグネシオブスタイト+マグネシウムペロブスカイト+カルシウムぺロブスカイト
上部マントルを構成する鉱物とマントルの融解
30 km 90 km 150km
斜長石カンラン岩( Plagioclase peridotite)
尖晶石カンラン岩( Spinel peridotite)
石榴石カンラン岩( Garnet peridotite )