R3：高圧科学・地球深部

[R3-07] 輝石－ザクロ石系の高圧相転移における水の影響

*上野 恭史¹、井上 徹¹、野田 昌道²、柿澤 翔¹、川添 貴章¹、佐藤 友子¹、新名 亨³、入舩 徹男³、尾原 幸治⁴ (1. 広島大・院先進理工、2. 広島大・院理、3. 愛媛大・GRC、4. 高輝度光科学研究センター)

キーワード：輝石－ザクロ石系、バルクガラス、含水条件、ガーネット－ブリッジマナイト、アキモトアイト－ブリッジマナイト

現在までにマントル組成の4割を占める輝石－ザクロ石系は無水条件で多くの研究が行われてきた。一方で、含水条件下での研究結果は乏しい。そのため、本研究ではマントル遷移層下部から下部マントル上部にかけて起こるgarnet (Gar) - bridgmanite (Brg) 相転移に焦点を当て、水の影響の検討を行った。
高温高圧実験は川井型高圧発生装置を使用した。実験条件は、圧力21~26 GPaで行い、温度は1600℃で固定した。出発組成はMgSiO₃-Al₂O₃系で無水と含水の試料を用意した。Al₂O₃量については、それぞれパイロライト組成で晶出するBrg及びGarのAl量に相当するものを用いた。出発物質には無水ではガラスの塊を、含水では酸化物粉末混合体を用いた。
その結果、23 GPaの無水試料ではakimotoite (Ak) + Brg + Garの三相共存であったが、含水試料ではBrg + Garの二相共存であった。このことから水の影響により、Ak - Brgの相転移境界が低圧側へシフトすることが明らかになった。また、先行研究のGarのAl₂O₃の固溶量よりもかなり多くなった。本結果については更なる検討を進めている。