オリビンの電気伝導性に対する水の影響

科学分野:

• 地質物理学 地質物理学とは地質物理学です.
• ミネラル物理学 ミネラル物理学
• 地質化学 地質化学

背景:

• 水は,融解や変形などの地球のマントルの性質に影響を与えます.
• マントルの直接サンプル採取は,浅い深さに限定されています.
• 電気伝導性などの地球物理学的方法は水に敏感ですが,オリヴィンの反応は未研究でした.

研究 の 目的:

• オリビンの電気伝導性に対する水分の影響を実験的に決定する.
• マントルの電気特性における水の役割を理解するために.
• 地球上の上層マントルの水分量を推定する.

主な方法:

• 合成ポリクリスタリンオリヴィン集積物の実験室での研究.
• 高圧 (4GPa) と高温 (8731,273 K) でのACインペダンスの測定.
• 水分量は0.01~0.08 wt%から変動する.

主要な成果:

• オリビンの電気伝導性は,含水量と強く相関しています.
• 温度が導電性にわずかな影響を及ぼします.
• 陽子の移動性は,観測された導電性の水への依存を説明する可能性がある.

結論:

• 海洋のアステノスフィアは,10~-2) wt%の水を含んでいる.
• 大陸上の上層マントルは,おそらく10~3重%未満の水を含んでいる.
• 水分はマントルの電気伝導性に大きく影響し,地質学的な解釈を助けます.