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J-GLOBAL ID：201802236342998602   整理番号：18A0325695

深部炭素サイクルに関連した地球の遷移帯圧力までの炭酸カルシウムと炭酸ナトリウム融解曲線の決定【Powered by NICT】

Determination of calcium carbonate and sodium carbonate melting curves up to Earth’s transition zone pressures with implications for the deep carbon cycle

著者 (6件)： Li Zeyu (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Ann Arbor 48109, USA) ,  Li Jie (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Ann Arbor 48109, USA) ,  Lange Rebecca (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Ann Arbor 48109, USA) ,  Liu Jiachao (Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Ann Arbor 48109, USA) ,  Militzer Burkhard (Department of Earth and Planetary Science, University of California, Berkeley, CA 94720, USA) ,  Militzer Burkhard (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
資料名： Earth and Planetary Science Letters  (Earth and Planetary Science Letters)
巻： 457  ページ： 395-402  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0688A  ISSN： 0012-821X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マントル中の炭酸塩化エクロジャイトまたはかんらん岩の融解は地球深部揮発性サイクルに影響を及ぼし,大気の長期発展に影響を及ぼした。炭酸カルシウム(CaCO_3)及び炭酸ナトリウム(Na_2CO_3)の融解曲線に関する既存データは7GPaに限られている,地球深部における炭素貯蔵およびサイクルの完全な理解を可能にしない。マルチアンビル装置を用いた地球の遷移帯の圧力にCaCO_3とNa_2CO_3の融解曲線を決定した。融解は,イオン伝導率の急峻で大きな増加をモニターすることでin situ検出され,または回収した試料における沈没白金マーカーから推測された。CaCO_3の融点は6GPaで~2000~3GPaでの1870Kから上昇し,その後6と21GPaの間の2000Kの50K内にとどまった。とは対照的に,Na_2CO_3の融点は17GPaで3GPaで~1123Kから連続的に増加する~1950Kであった。固体CaCO_3による交流における前融解ピークはあられ石から方解石Vへの遷移に起因する方解石Vアラゴナイト液体不変点は13±1GPaと1970±40Kで,方解石VのClapeyron勾配を持つ~70GPaで拘束されたアラゴナイト転移することである従って。CaCO_3に関する実験を8から13GPaまでの融解温度のわずかな減少であり,次は14~21GPaのわずかな増加を示唆していた。負融解勾配は液体はより圧縮性であり,十分に高い圧力での方解石Vより高密度になる可能性があるという著者らのab initioシミュレーションからの予測と一致した。より高い圧力での正の融解勾配はアラゴナイトは30GPaまでの圧力での液体よりも緻密なab initio予測によって支持された。遷移帯圧力でCaCO_3の融点はNa_2CO_3のそれに匹敵するが,MgCO_3のそれよりも約400Kと500K低かった。圧縮CaCO_3の易融な性質は地球表面高カルシウムに見出しカーボナタイト質メルトの大部分の原因になり得る。もこれらの深さで特に石灰質である炭酸珪酸塩岩石の低度のメルトに対するもっともらしい説明を提供した。CaCO_3とNa_2CO_3の融解曲線は遷移帯圧力で推定海洋島地熱と重複し,カーボナタイトメルトは遷移帯における多成分炭酸塩系から生成した容易にであることを示した。深さ410kmと660kmの間のそのようなメルトの発生は超深部ダイヤモンドの形成を促進し,遷移帯内での低速度領域を生成し,下部マントルへの炭酸塩沈み込みに障壁を形成する可能性がある。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *炭酸 ,  *炭酸カルシウム ,  サブダクション ,  *漸移帯 ,  メルト ,  *カルシウム ,  ダイヤモンド ,  シミュレーション ,  予測 ,  *地球 ,  融点 ,  ケイ酸塩 ,  *深部 ,  方解石
準シソーラス用語： *融解曲線 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 方解石V ,  あられ石 ,  Clapeyron勾配 ,  密度クロスオーバ ,  カーボナタイト ,  沈み込み

分類 (2件)： 岩石成因論  (DE07020I) ,  岩石圏の地球化学一般  (DD01041C)

タイトルに関連する用語 (7件)： 深部 ,  炭素サイクル ,  地球 ,  遷移帯 ,  炭酸カルシウム ,  炭酸ナトリウム ,  融解曲線