発表要旨
1. プロジェクトの目的
地球を構成する鉱物や岩石が地球内部の温度・圧力・水蒸気圧におけるレオロジイ的性質を計算地球科学的にもとめる。
2. 今年度当初の計画
MgOにおいて求められた下部マントルにおける粘性率低下の要因の計算科学的解明。
MgSiO3 ペロフスカイトの下部マントル条件における粘性率、Si,Oの拡散係数を計算科学的にもとめる。
MgOとMgSiO3における粘性率のコントラストの下部マントル深度との関係をもとめる。
3. 今年度得られた成果
2体ポテンシャルの形式をRJ型およびBM型で比較して拡散係数を測定し、近接力と遠隔力による圧力効果の変化をもとめた。その結果、遠隔力の寄与による拡散係数の圧力効果が確認された。
MgSiO3結晶において下部マントル条件でのSi, Oの拡散係数を計算科学的に決定した。その結果、下部マントルでははじめに圧力の増加につれて急激に減少し、その後逆にわずかに上昇することが明らかとなった。すなわち、MgOでの結果と類似した圧力による粘性率低下が求められた。
MgOの酸素拡散係数が大きく、したがって下部マントルではMgOの粘性率がダイナミックスを支配していることが結論された。