巨大カルデラ形成噴火におけるマグマ蓄積プロセスの特異性の解明
| Project/Area Number |
20H02001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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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 | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
栗谷 豪 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80397900)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
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| Keywords | カルデラ / 珪長質マグマ / マグマ溜まり / 火山岩 / U-Th放射非平衡 |
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| Outline of Research at the Start |
巨大なカルデラを形成する大規模噴火は、地球上で最も破局的な自然現象の一つであるが、その破局性を特徴づける膨大な量の珪長質マグマの準備にはどのような特異的な条件が必要であるのかという、本質的な問題が未解明である。そこで本研究では、国内の代表的なカルデラ火山を対象に U－Th 放射非平衡を軸とした物質科学的解析を行い、マグマが多量に蓄積されるに至った特異性の要因を実証的に明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、国内の代表的なカルデラ火山を対象に、U－Th放射非平衡を軸とした物質科学的解析を行い、マグマが多量に蓄積されるに至った特異性の要因を実証的に明らかにすることを目的とした。最終年度は、まず前半に十和田カルデラにおける噴出物の採取、採取試料の岩石学的記載・基礎的化学分析（全岩の主要元素組成、微量元素組成、Sr-Nd-Pb同位体比組成）、U-Th放射非平衡分析を実施した。本研究では Episode Q から A まで（6.1万年前～10世紀）を主な対象とした。化学分析の結果、時代とともに大局的には 87Sr/86Sr比は上昇、206Pb/204Pb比などに減少する傾向が見られたが、Episode L（八戸噴火（カルデラ噴火）；約1.6万年前）の直後、Episode K から F（約1.5万年前～1万年前）にかけて、その傾向が乱されていることが確認された。このことから、カルデラ噴火によって地下の珪長質マグマ系がリセットされ、5千年ほどの時間をかけながらマグマ系の再構築が行われていたことが示唆された。そして年度の後半は、「巨大カルデラ形成噴火におけるマグマ蓄積プロセスの特異性の解明」という観点からの総括を行った。その結果、噴出物のU－Th放射非平衡データに基づき、本研究で対象とした国内の全てのカルデラ（支笏・屈斜路・洞爺・姶良・十和田）において「噴火直前に蓄積された膨大な量の珪長質マグマは、40万年以上前から存在した主要なマグマ（＝長寿命珪長質マグマ系）と、新しい時期に断続的に生成した付加的なマグマから構成される」という、非常に興味深い共通点を見出し、巨大カルデラ噴火に関わるマグマ系の発達過程を根源的に理解するための手がかりが得ることができた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
