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섭입 구역 검증 슬롯사이트가 맨틀 전환층에 물을 공급하는 것을 발견합니다

2014 년 9 월 25 일

"Osako Cell"을 사용한 대규모 지진 또는 화산 폭발의 원인 인 슬래브 온도의 정밀 결정

Okantaama University의 지오 미터 과학 센터의 Yoneda Akira 부교수, 오사카 이로 오사코, 자연 공학 박물관 (National Museum of Nature and Engineering and Engineering) (과학 및 공학과 과학 및 공학과의 전직 과학 및 강사 전도자, chugoku의 전도도를 결정하는 공동 연구 그룹, Okataama University, Masahiro Osako, 자연 공학 박물관)로 구성된 공동 연구 그룹. "오사코 세포"를 사용한 섭입 구역 슬래브. 슬래브 중심 근처의 온도는 이전 모델보다 약 50 ° C 낮다는 것이 밝혀졌습니다.
이 연구 결과는 8 월 20 일에 American Geoscience Union에 의해 출판되었습니다지구 물리학 연구 저널잡지에 게시 (온라인 버전).
플레이트 하위 섭입은 표면 근처의 재료가 지구 깊은 곳으로 재순환하는 과정입니다. 플레이트 경계 표면의 빠른 미끄러짐 (대규모 지진) 및 탈수 (화산 폭발)에 의해 생성 된 마그마를 포함하여 다양한 지질 학적 현상을 유발합니다. 물은 이러한 현상에서 중요한 역할을합니다. "물"과 관련된 현상이 어디서 어떻게 발생하는지는 슬래브 온도의 깊이 분포에 달려 있습니다. 이번에는 슬래브 재료의 고온, 고압 열 전도도를 측정 한 결과 슬래브에서 발생하는 탈수 반응의 깊이는 기존 이론보다 50-100km이고 슬래브는 물을 맨틀 전이 층에 공급한다는 것을 발견했습니다.
연구 결과 포인트
  • Eclogite의 구성 광물 인 Pyroxenes (Omphasite, Diopside, Jardite)의 열전도율을 측정했습니다.
  • 현재 데이터와 과거의 가넷 데이터를 결합하여 맨틀 조건 하에서 Eclogite의 열전도율을 결정했습니다.
  • 섭입 구역의 온도 변화는이 기사에서 Eclogite의 열전도율을 사용하여 추정되었습니다. 결과는 온도가 기존 추정치보다 약 50 ℃ 낮음을 보여 주었다.
  • 중앙 검증 슬롯사이트 근처의 탈수 반응은 기존 이론보다 50-100km 깊이 이루어 지므로 검증 슬롯사이트 내의 물이 전이층에 공급되는 것으로 확인되었다 (410-670km 깊이의 내진 파 속도가 급격히 증가 함).

<Work Results>
Okanaama University의 Geomaterial Sciences 센터의 Yoneda Akira 부교수, 자연 및 박물관 국립 박물관의 명예 연구원 Masahiro Osako 및 Chugoku Geology Wang Kao의 지하학 대학에서 강 카오 강사를 사용하여 Wang Khao 강사를 사용하여 Wang Khao 강사를 사용하여 공동 연구 그룹이 구성된 공동 연구 그룹. Okanaama University의 과학은 고온과 고압에서 열전도율을 측정하는 미세하고 투명하며 순수한 샘플을 만들어냅니다. Eclogite의 열 전도도는 이미 측정 된 가넷의 열 전도도와 함께 결정되었습니다.
이 시간에 얻은 이클로 라이트의 낮은 열전도율은 Eclogite가 검증 슬롯사이트 센터의 단열재로서 기능 함을 나타냅니다. 효과는 유한 요소 시뮬레이션을 사용하여 실제로 평가되었으며 검증 슬롯사이트 센터 근처의 온도는 기존 추정치보다 50 ° C 낮다는 결론을 내 렸습니다. 작은 차이 인 것처럼 보이지만 검증 슬롯사이트에서 탈수 반응의 깊이는 50-100km이고 검증 슬롯사이트는 물을 맨틀 전이층 (깊이 400-700km)에 공급하는 것으로 밝혀졌습니다.
최근 Ehime University와 Tohoku University의 그룹은 새로운 수학 단계 (단계 H)를 발견했으며, 섭입 구역 검증 슬롯사이트가 맨틀 코어 경계 (깊이 2900km)에서 압력에 안정적임을 확인했습니다. 이 연구와 함께, 섭입 구역 검증 슬롯사이트는 맨틀 전이 층을 가로 질러 물을 맨틀 코어 경계로 운반 할 가능성이 더 높다.

<cinceery>
플레이트 경계에서의 섭입은 표면 근처의 재료가 지구 깊숙이 재순환되는 과정이다. 중부 산 릿지에서 트렌치의 맨틀로 가라 앉는 판 (검증 슬롯사이트). 검증 슬롯사이트 하위 섭입은 대규모 지진을 일으킬뿐만 아니라 내부 수화 광물의 탈수로 인해 마그마를 제공하는 것으로 생각됩니다 (그림 1). 이러한 현상이 어디서 어떻게 발생하는지는 검증 슬롯사이트의 온도에 달려 있습니다.
지금까지 Olivine 및 Garnet과 같은 맨틀 미네랄은 Osako 부교수 Yoneda와 협력하여 명예 연구원 Osako가 개발 한 열전도율 측정 방법을 사용하여 측정되었습니다. 이 방법은 고온과 압력에서 특정 열 측정을 허용하는 유일한 방법입니다. 이번에 연구 그룹은 검증 슬롯사이트의 암석 인 Eclogite의 열전도율을 실험적으로 결정했습니다.

그림 1 : 섭취 영역의 개요. Eclogite는 검증 슬롯사이트의 상부 표면에 있습니다 (녹색 부분). Eclogites의 최신 열전도율은 뱀 (파란색 영역)의 탈수 반응의 깊이가 이전보다 깊다 (검은 점선에서 실선으로) 이하 (Phase A)라는 다른 수화 된 미네랄의 안정적인 영역에 도달한다는 것을 보여준다. 검증 슬롯사이트 워터는 맨틀 전이층으로 상 A로 운반됩니다.


<예비 결과>
맨틀 미네랄의 열전도율은 지구 내에서 에너지 흐름을 제한하기위한 필수 매개 변수입니다. 앞으로, 우리는이 연구에 사용 된 방법의 압력 범위를 확장하고 Wazleite, Ring Utite 및 Bridgemannite와 같은 중요한 맨틀 광물의 열전도율을 측정하여 지구의 열 엔진으로서의 열 전도도를 더욱 이해하기를 희망합니다.

그림 2 : 지구의 글로벌 구조와 Wazleite, Ring Utite 및 Bridgemannite의 존재 영역도 표시됩니다. 맨틀 대류는 지구의 핵심의 냉각 과정입니다. 지구의 핵을 덮는 Wazleite, Ring Utite 및 Bridgemannite의 열전도율은 지구의 열병에 관한 연구에서 필수적인 기본 데이터입니다.

<grossary>ecrogite : 서브 덕트 검증 슬롯사이트의 상부 표면에있는 암석이있는 열전도율은 검증 슬롯사이트 내부의 온도 상승을 제어합니다. 주요 구성 미네랄은 파이 록센 (옴파 사이트, 디오 사이드, 옥 시이트) 및 석류 돌 (가넷)입니다.Osako Cell : 고온에서 열전도율을 측정 할 수있는 방법과 가장 정확한 정확도로 압력을 측정 할 수 있습니다. 샘플 구조의 특징은 샘플이 "3 개의 스트립"이라는 것입니다. 또 다른 주요 특징은 열 확산성과 열전도율을 동시에 측정 할 수 있으며 고온과 고압에서 비열을 측정 할 수있는 유일한 방법입니다.
오사코 셀에 대한 정보는 아래 일본 논문을 참조하십시오.


실험 셀의 구성 다이어그램 : 오사코 셀의 특성은 샘플의 "3 라그"구조 (중앙의 분홍색 부분)라는 것입니다. 펄스 가열을위한 얇은 가열 요소 (임펄스 히터)는 삼중으로 분할 된 얇은 시트 시편의 짝짓기 표면 중 하나에 배치됩니다. 온도를 측정하기위한 열전대는 다른 샘플 결합 표면에 놓습니다. 오른쪽의 사진은 실제 셀의 사진입니다.


이 실험에 사용 된 onfasite와 diopside의 응축 된 황색. 순수하고 투명한 샘플입니다. (이것은 Wang Cho와 함께 어려움을 겪었고 포함하고 싶습니다)


이 연구는 과학 촉진 협회의 기본 연구의 지원으로 수행되었습니다.

<종이 정보>

연구 용지 제목 : 최대 14 GPA 및 1000 K의 옴파이트, 제이드 및 디오프 사이드의 열 전도도 측정 : 덕션 검증 슬롯사이트에서 Eclogite의 역할에 대한 시사점
(파이 록센의 열전도율 측정 및 섭입 구역에서의 Eclogites의 고려)

저자 : Chao Wang, Zhenmin Jin; 우한, 중국 지질학 대학
Akira Yoneda (Yoneda Akira), Eiji Ito (Ito Eiji), Takashi Yoshino (Yoshino Kiko); 검증 슬롯사이트, Earth Materials Science 센터
마사 이로 오사코 (오사코 마사 시로); 국립 자연 과학 박물관


보도 자료를 보려면 여기를 클릭하십시오


<연락처>
검증 슬롯사이트, 지리학적 과학 센터 부교수
Yoneda Akira
(전화 번호) 0858-43-3762
(팩스 번호) 0858-43-2184
(홈페이지)

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