日本地球惑星科学連合2019年大会

講演情報

[E] ポスター発表

セッション記号 S (固体地球科学) » S-IT 地球内部科学・地球惑星テクトニクス

[S-IT21] 核-マントルの相互作用と共進化

2019年5月27日(月) 15:30 〜 17:00 ポスター会場 (幕張メッセ国際展示場 8ホール)

コンビーナ:河合 研志(東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻)、飯塚 毅(東京大学)、太田 健二(東京工業大学大学院理工学研究科地球惑星科学専攻)、土屋 卓久(愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター)

[SIT21-P09] Lattice thermal conductivity of CaSiO3 perovskite at high pressures and high temperatures

*恩賀 皓太郎1太田 健二1長谷川 暉1,2八木 貴志2廣瀬 敬3,4大石 泰夫5 (1.東京工業大学理学院地球惑星科学系、2.産業技術総合研究所、3.東京工業大学地球生命研究所、4.東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻、5.高輝度光科学研究センター)

キーワード:カルシウムペロフスカイト、熱伝導率、下部マントル

Laboratory measurements of thermal conductivity of deep Earth materials provide important information on the dynamics and thermal evolution of the mantle and the core. CaSiO3 perovskite (CaPv) is a constituent of pyrolitic lower mantle and of the subducting oceanic crust at depth greater than 560 km. In recent years, there are many reports of the laboratory-based lower mantle thermal conductivity profiles, but the thermal conductivity of CaPv has never been measured and included in the models [1,2,3,4,5] . CaPv is an unquenchable high-pressure phase at ambient conditions, and temperature-induced structure change from tetragonal to cubic occurs at around 500 K [6]. Therefore, in-situ high pressure and temperature X-ray diffraction (XRD) and thermal conductivity measurements are required to determine the thermal conductivity of CaPv in the Earth’s deep interior.
In this study, we determined the thermal conductivity of CaPv at about 50 GPa and high temperature to 1950 K by a combination of synchrotron XRD measurements and the pulsed light heating thermoreflectance technique. Based on our experimental results, we consider the effect of the presence of CaPv on the thermal conductivity of the pyrolitic lower mantle and the subducting oceanic crust.



Reference: [1] Manthilake, G. et al., Proc National Acad Sci. 108, 17901–17904 (2011). [2] Ohta, K. et al., Earth Planet Sc. Lett. 349,109–115 (2012). [3] Ohta, K. et al., Earth Planet Sc. Lett. 465, 29–37 (2017). [4] Okuda, Y. et al., Earth Planet Sc. Lett. 474, 25–31 (2017). [5] Hsieh, W.-P. et al., J. Geophys. Res. Solid Earth 122, 4900-4917 (2017). [6] Komabayashi, T. et al., Earth Planet Sc. Lett. 260, 564–569 (2007).