珪長質マグマ水蒸気爆発の噴火機構と火砕密度流の流動・堆積機構の研究
| Project/Area Number |
16K05576
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Geology
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
鈴木 桂子 神戸大学, 海洋底探査センター, 教授 (20192544)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 和仁 神戸大学, 理学研究科, 講師 (20335417)
巽 好幸 神戸大学, 海洋底探査センター, 教授 (40171722)
中岡 礼奈 神戸大学, 海洋底探査センター, 特命助教 (40756673)
鹿野 和彦 鹿児島大学, その他部局等, 教授 (40356811) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | マグマ水蒸気噴火 / 姫島火山群 / スパイラクル / 伊豆諸島新島 / 段階熱消磁実験 / マグマ水蒸気爆発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
姫島火山群においてマグマ水蒸気噴火によって生じた噴出物の調査と試料採取を行い，噴火環境と噴火機構を推定した。姫島火山群は九州北東部に位置する第四紀単成火山群で、珪長質溶岩ドームの噴出で特徴付けられるが、一部の火山(城山、稲積、達磨山火山)では溶岩の上に爆発火口とそれを取り巻く火砕丘が形成されている。地質調査の結果、2種類のマグマ水蒸気爆発の証拠が認められた。
その１は、溶岩底部で生じるマグマ水蒸気爆発で、分厚い溶岩(層厚50-100m)の底部にトラップされた水が爆発的に気化することにより生じ、その痕跡は火砕岩脈として溶岩底部に保存されている。火砕岩脈は各火山の溶岩底部を貫いており、幅数十cmから数mでほぼ垂直方向に発達する。その内部は様々な粒径の溶岩片のみで構成され、細粒物を欠いている。火砕岩脈は根なしの破砕構造であるため、火道ではなく溶岩底部にトラップされた水の爆発的な気化によるスパイラクルであると考えられる。城山火山の観音崎火口(直径80m) は大規模なスパイラクルと推定した。
その２は、湿った母岩の火道内流入によるマグマ水蒸気爆発で、火砕丘を形成するタイプである。地質学的根拠は、(1)噴出物の発泡度が低いこと、(2)ブロック状で平滑な破断面を持つ火山ガラス、(3)噴出物体積に対して大きな火口直径を持つこと、(4)急冷割れ目を持つ黒曜石の破片を含むこと、(5)ペペライトの破片を含むこと、などがあげられる。マグマが湿った母岩に貫入すると母岩に含まれる水の一部が気化し間隙水圧が高まる。その高圧状態は母岩の浸透率に応じて解消されるが、火道に向かって負の圧力勾配が出来ると(例えば、噴出率低下による火道内圧力の低下や、冷却や剪断応力による割れ目の発達など)、母岩が火道内へ流入しうる。結果としてマグマと母岩が粗混合しマグマから母岩へ効果的に熱伝達がなされ爆発に至ったと推定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた姫島の調査が順調に進み、新島との堆積物の比較にもとづき、噴火における水の影響の違いが明確に認められるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで調査を行なった新島と姫島は、いずれも珪長質マグマが水と接触することによって生じたマグマ水蒸気爆発の産物であるが、マグマと水との接触量は、火砕物と溶岩の量比が両者で大きく異なることから、噴出物の形態に基づき接触量比を比較できる可能性が推定される。調査３箇所目の神津島は、火砕物と溶岩の量比が、新島と姫島の中間に相当すると推定されるので、３箇所目の神津島の調査と試料採取を行い、噴火環境と噴火機構を推定する。更に前年度までの結果と併せて検討し，総括するとともに，マグマ水蒸気噴火の機構についてモデルをまとめ，マグマ水蒸気噴火における水の影響の違いを定量的に見積もりたいと考えている。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Giant rhyolite lava dome formation after 7.3 ka supereruption at Kikai caldera, SW Japan2018
Author(s)
Yoshiyuki Tatsumi, Keiko Suzuki-Kamata, Tetsuo Matsuno, Hiroshi Ichihara, Nobukazu Seama, Koji Kiyosugi, Reina Nakaoka, Kazuo Nakahigashi, Hideaki Takizawa, Kazuki Hayashi, Tatsuro Chiba, Satoshi Shimizu, Mamoru Sano, Hikaru Iwamaru
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 2753
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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