Discrimination between unaltered and altered volcanic products based on Cu and Fe isotopic measurements

• Project/Area Number: 16K16372
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Natural disaster / Disaster prevention science
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: IKEHATA KEI 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70622017)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 火山噴出物 / マグマ水蒸気爆発 / 水蒸気爆発 / 水蒸気噴火 / 火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地球化学

Outline of Final Research Achievements

Chemical compositions of tiny primary copper minerals in volcanic products of phreatic and phreatomagmatic eruptions are similar to those in volcanic products of a magmatic eruption. In contrast, Cu isotopic compositions for the tiny primary copper minerals in the volcanic products of phreatic and phreatomagmatic eruptions are different from those (primary magmatic values) in the volcanic products of a magmatic eruption. This suggests that these primary copper minerals in the volcanic products of phreatic and phreatomagmatic eruptions were affected by hydrothermal alteration or weathering.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の結果から、火山噴出物に含まれる銅鉱物の銅同位体比は、噴出物の変質の程度を評価する指標になり得ると考えられる。火山噴火の様式の一つであるマグマ噴火の噴出物は、主に未変質な火山ガラスや造岩鉱物からなる。マグマ噴火の前駆現象として、変質噴出物を含む水蒸気爆発やマグマ水蒸気爆発が発生することがある。従って、火山噴出物の変質の程度を把握することができれば、火山噴火推移予測に役に立つことが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Sulfur isotopic systematics during the October 2017 eruption of the Shinmoe-dake volcano, Japan (2019)
  • Author(s): K. Ikehata and T. Maruoka
  • Journal Title: Applied Geochemistry Volume: 102 Pages: 102-107
  • DOI: 10.1016/j.apgeochem.2019.01.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-silica rhyolites of Niijima volcano in the northern Izu-Bonin arc, Japan: Petrological and geochemical constraints on magma generation and supply (2019)
  • Author(s): Y. Arakawa, D. Endo, J. Oshika, T. Shinmura, K. Ikehata
  • Journal Title: Lithos Volume: 330-331 Pages: 223-237
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2019.02.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Solid sulfur spherules near fumaroles of Hakone volcano, Japan (2019)
  • Author(s): K. Ikehata, M. Date, J. Ishibashi,G. Kikugawa, K. Mannen
  • Journal Title: International Journal of Earth Sciences Volume: 108 Issue: 1 Pages: 347-356
  • DOI: 10.1007/s00531-018-1657-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative micro-PIXE analyses of trace elements in sphalerite from hydrothermally-altered sediments (2018)
  • Author(s): M. Kurosawa, K. Ikehata, K. Hattori, K. Sasa, S. Ishii
  • Journal Title: Annual Report, Tandem Accelerator Center, University of Tsukuba Volume: 87 Pages: 39-40
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 新燃岳2017年10月11日－12日噴火の降下火山灰の水溶性付着成分と硫黄同位体組成 (2018)
  • Author(s): 池端 慶, 丸岡照幸
  • Journal Title: 火山噴火予知連絡会会報 Volume: 129 Pages: 306-307
  • Open Access
• [Journal Article] 硫黄島の地熱帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融・燃焼と溶融硫黄の流出について (2018)
  • Author(s): 池端 慶, 伊達みのり, 気象庁
  • Journal Title: 火山噴火予知連絡会会報 Volume: 126 Pages: 122-127
  • Open Access
• [Journal Article] 新燃岳2017 年10 月11 日－12 日噴火の降下火山灰の水溶性付着成分と硫黄同位体組成の特徴 (2018)
  • Author(s): 池端 慶, 丸岡照幸
  • Journal Title: 第140回火山噴火予知連絡会資料 Volume: 1-2 Pages: 66-67
  • Open Access
• [Journal Article] Micro-PIXE analyses of pyrite in sea-floor sediments (2017)
  • Author(s): M. Kurosawa, K. Hattori, K. Ikehata, K. Sasa, S. Ishii
  • Journal Title: Annual Report, Tandem Accelerator Center, University of Tsukuba Volume: 86 Pages: 38-40
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Two types of gabbroic xenoliths from rhyolite dominated Niijima volcano, northern part of Izu-Bonin arc: petrological and geochemical constraints (2017)
  • Author(s): Yoji Arakawa, Daisuke Endo, Kei Ikehata, Junya Oshika, Taro Shinmura, Yasushi Mori
  • Journal Title: Open Geosciences Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1515/geo-2017-0001
  • NAID: 120007129089
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 青ヶ島の噴気帯の現地調査結果（2016年4月19日～21日） (2017)
  • Author(s): 池端 慶, 髙野友希
  • Journal Title: 火山噴火予知連絡会会報 Volume: 124 Pages: 1-4
• [Journal Article] 硫黄島の地熱変質帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融・燃焼と溶融硫黄の流出について (2017)
  • Author(s): 池端 慶, 伊達みのり, 気象庁
  • Journal Title: 第137回火山噴火予知連絡会資料 Volume: 3-4 Pages: 160-165
• [Journal Article] Eruptive history of Sundoro volcano, Central Java, Indonesia since 34 ka (2016)
  • Author(s): Oktory Prambada, Yoji Arakawa Kei Ikehata Ryuta Furukawa Akira Takada Haryo Edi Wibowo, Mitsuhiro Nakagawa, M. Nugraha Kartadinata
  • Journal Title: Bulletin of Volcanology Volume: 78:81 Issue: 11 Pages: 1-19
  • DOI: 10.1007/s00445-016-1079-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sulfur isotopic characteristics of volcanic products from the September 2014 Mount Ontake eruption, Japan (2016)
  • Author(s): Kei Ikehata and Teruyuki Maruoka
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 68:116 Issue: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0496-z
  • NAID: 120007129525
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 阿蘇火山北西部に分布するAso-4火砕流堆積物，弁利サブユニットの層序と岩石学的特徴 (2016)
  • Author(s): 関 琢磨, 荒川洋二, 新村太郎, 大鹿淳也, 森 康, 池端 慶
  • Journal Title: 火山 Volume: 61 Pages: 429-448
  • NAID: 130006783523
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 青ヶ島の噴気帯の現地調査結果（平成28 年4 月19 日～21 日） (2016)
  • Author(s): 池端 慶, 髙野友希
  • Journal Title: 第135回火山噴火予知連絡会資料 Volume: 8 Pages: 83-87
• [Presentation] 新燃岳2017年噴火初期噴出物の硫黄同位体比の特徴 (2018)
  • Author(s): 池端 慶, 丸岡 照幸
  • Organizer: 2018年度 日本地球化学会第65回年会
• [Presentation] 伊豆弧、新島火山における流紋岩質マグマの生成・分化過程に関する岩石学的、地球化学的研究 (2018)
  • Author(s): 荒川洋二, 遠藤大介, 池端 慶, 大鹿淳也, 新村太郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域海底下の熱水変質鉱物の地球化学的特徴 (2018)
  • Author(s): 池端 慶, 服部浩一, 三橋武史, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • Organizer: 2018年度 資源地質学会第68回年会
• [Presentation] PUMOS論争期における黒鉱鉱石記載の再評価：海底熱水鉱床探査における意義 (2018)
  • Author(s): 小室光世, 池端 慶, 黒澤正紀
  • Organizer: 2018年度 資源地質学会第68回年会
• [Presentation] Depiction of the sub-seafloor hydrothermal system in the Izena Hole, middle Okinawa Trough based on the whole rock chemical analyses and mineralogical observations of core samples (2018)
  • Author(s): Takaya, Y., T., Yamasaki, T., Nagase, T., Yonezu, K., Ikehata, K., Totsuka, S., Nozaki, T., Ishibashi, J.-I., Kumagai, H., Maeda, L. and CK16-05 Cruise Members
  • Organizer: 2018 AGU Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 硫黄島の地熱帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融と燃焼 (2017)
  • Author(s): 池端 慶, 伊達みのり
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [Presentation] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域に産する熱水変質鉱物の地球化学的研究 (2017)
  • Author(s): 池端 慶, 服部浩一, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井 聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • Organizer: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [Presentation] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域に産する黄鉄鉱の微量元素組成の特徴 (2016)
  • Author(s): 池端 慶, 服部浩一, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井 聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • Organizer: 火山学会
  • Place of Presentation: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] 阿蘇火山北西部に分布するAso-4火砕流堆積物の層序と岩石学 (2016)
  • Author(s): 荒川洋二, 関 琢磨, 新村太郎, 大鹿淳也, 森 康, 池端 慶
  • Organizer: 火山学会
  • Place of Presentation: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] インドネシア、ジャワ中部スンドロ火山の噴火活動史 (2016)
  • Author(s): 古川竜太, 高田亮, Oktory Prambada, Kartadinata Nugraha, Wiboyo Haryo, 中川光弘, 荒川洋二, 池端慶
  • Organizer: 火山学会
  • Place of Presentation: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] 伊平屋小海嶺野甫サイトの掘削コアを含む熱水性鉱石試料の鉱物学的特徴 (2016)
  • Author(s): 戸塚修平, 石橋純一郎, 島田和彦, 野崎達生, 池端 慶
  • Organizer: 2016年度資源地質学会年会
  • Place of Presentation: 東京都、文京区、東京大学
  • Year and Date: 2016-06-23
• [Presentation] Mineralogical and geochemical characteristics of the pyroclastic materials from the September 2014 Mount Ontake eruption, Japan (2016)
  • Author(s): Kei Ikehata, Teruyuki Maruoka
  • Organizer: 2016 Geological Society of America, Annual Meeting
  • Place of Presentation: 米国、デンバー、デンバーコンベンションセンター
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 研究室のHP
  • URL: http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~ikkei-hp/ikkei-index.html
• [Remarks] 研究室のＨＰ
  • URL: http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~ikkei-hp/ikkei-index.html