下部マントル条件下でのカリウムに富むケイ酸塩への希ガスの取り込みの探索

抄録

希ガスは化学的に安定で不活性な揮発性元素であり、地球における揮発性物質の循環や地球大気の進化を探る上で重要なトレーサーとなる。とりわけ、地球や火星のキセノン存在度は、他の希ガス元素に比べて枯渇していることが知られているが、地球内部におけるXeのリザーバーについて詳細はまだ分かっていない。このミッシングキセノン問題を解決し、キセノンを地球内部に保持しうる鉱物種を特定するべく、本研究では、下部マントル最下部まで安定に存在するカリウムに富むケイ酸塩KAlSi₃O₈への希ガス(特にXeとAr)取り込みの可能性を実験的に探索した。レーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルを用いた、高圧下でのX線回折およびラマンスペクトルのその場観察と回収試料の化学分析により、ホーランダイト構造を持つKAlSi₃O₈の結晶構造中の希ガス溶存量やメカニズムについて考察した。