Does seismic shaking enhance outgassing and decompressional vesiculation ? An experimental appoach
| Project/Area Number |
18K03800
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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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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
Sumita Ikuro 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90334747)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 地震 / マグマ / 結晶 / 粒子体積分率 / レオロジー / 空振 / 加速度 / 粒径 / 粉粒体 / 間隙水圧 / 室内実験 / 液状化 / ダイラタンシー / 全圧 / 地盤 / トランポリン効果 / 気泡 / 火山 / 玄武岩質マグマ / 気泡上昇 / 誘発噴火 / マグマだまり / 火山噴火 / 脱ガス |
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| Outline of Final Research Achievements |
We conducted experiments using suspensions (a model of crystal-bearing magma) on (i) outgassing, (ii) pore-pressure generation under shaking and obtained the following results. (i) We discovered that when the particle volumetric packing fraction (phi) is phi = 0.4 and the bubble volume is larger than critical, the bubble bursts as soon as it protrudes above the surface, and a resonance occurs in the bubble aperture. This phenomenon is interpreted as a consequence of bubble film being stretched faster than the critical velocity, such that the film failed brittly. (ii) We classified the resulting phenomena into 4 types, according to the style in which the pore-water pressure changes : no change, rise, fall, oscillation. We mapped the results as a function of shaking acceleration, particle packing fraction and particle diameter, and provided a physical explanation for the results.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
マグマはしばしば結晶（粒子）を含む。粒子の体積分率φが増えると(a) 流体的な性質から固体的な性質へと変わり、(b)間隙流体圧が上昇する場合から低下する場合へと変わる。これらの現象は火山噴火の様式に関係すると考えられているが、その詳細は分かっていない。本研究では(a)についてφ、気泡体積が変わると破裂の仕方、空振波形が顕著に変わることを発見した。この結果は空振からφ、気泡体積が制約でき得ることを示す。(b)については間隙流体圧の変化の様式をφ、振動加速度、粒径の関数として整理した。これは間隙水圧の指標となる地下水位の変化から、未知パラメータを制約する上で基礎となる。
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Report
(6 results)
Research Products
(16 results)
