| Project/Area Number |
22K03755
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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 | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
石橋 秀巳 静岡大学, 理学部, 准教授 (70456854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
安田 敦 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70222354)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 苦鉄質マグマ / 噴火様式 / 火道浅部 / 石基 / 結晶作用 / レオロジー / 伊豆大島 / 西之島 / マイクロライト / 脱ガス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，火道浅部において苦鉄質マグマがどのように結晶作用を進行し，それが噴火ダイナミクスにどのような影響を及ぼすかを明らかにすることを目的とする。本研究では，天然の苦鉄質爆発的噴火のスコリアの石基組織解析と，10MPa以下の微高圧・H2O飽和条件下における苦鉄質マグマの溶融・結晶化実験を両輪として進め，両者の結果の比較から，噴火時に火道浅部でおこっている結晶作用と破砕のプロセスを検討する。これを，噴火の規模や様式の異なる複数の噴出物について実施し，その結果を比較することで，火道浅部での結晶作用プロセスと噴火ダイナミクスの関係を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，低粘性で脱ガスしやすいはずの苦鉄質マグマが爆発的噴火を発生するメカニズムの解明であり，特に石基結晶作用によって引き起こされるマグマのレオロジー変化の影響に注目している。これまでの我々の研究により，苦鉄質（準）プリニー式噴火の噴出物では，同一の噴火によるものの中でも石基結晶量に幅広い変動が認められ，液体的な慣性破砕と固体的な脆性破砕が同時におこっている可能性が示唆された。そこで本研究課題では，苦鉄質爆発的噴火の石基鉱物の形成履歴の解明を試み，これによって火道浅部過程と破砕メカニズムの理解を進めるとこを目指している。
3か年の研究期間の2年目にあたる2023年度では，前年度に気象庁から試料を提供いただいた西之島2020年バイオレントストロンボリ式噴火の火山灰(NVS)の一部について，石基鉱物の微細組織観察と化学分析を行い，伊豆大島1986年B噴火の火山灰(86B)と比較した。現時点での成果として，NVS火山灰と86B火山灰は全岩化学組成・噴火温度が似ているが，前者の方が斜長石の結晶数密度が小さく，結晶量が大きいことがわかった。また，86B火山灰は石基ガラスに新鮮なものが確認できるのに対し，NVS火山灰ではほとんどのガラスでナノライト結晶作用がおこっていた。更に熱力学相平衡計算結果との比較から，NVSのマグマが地表に到達するまでマイクロライト結晶作用を継続していたことが示された。今後，西之島の火山灰の分析を継続するとともに，伊豆大島1986年C噴火の噴出物についても同様の分析を行い，マグマ噴出率と噴火様式、石基結晶組織の関係を検討したいと考えている。
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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
今年度は，昨年度に入手した西之島の火山灰の分析が進み，新しい研究展開の着想を得ることができた。この点で，研究はおおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
西之島の火山灰については石基鉱物の組織解析・化学分析がまだ完了していないので，引き続きこれを継続する。また，伊豆大島1986年C噴火の噴出物を分析する必要性が生じたので，今後，この試料の採取と分析に取り掛かりたい。そして，伊豆大島1986年B噴火，西之島2020年バイオレントストロンボリ式噴火の噴出物と比較を行い，マグマ噴出率と噴火様式，噴出物の石基の特徴の関係を検討したいと考えている。
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