マグマ過剰圧とその時間変化の追跡による爆発的割れ目噴火推移過程の解明
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22K03785
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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 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
下司 信夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (70356955)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 割れ目噴火 / マグマ減圧率 / メルト包有物 / 桜島 / 火山 / 噴火 / マグマ / 火道 |
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| Outline of Research at the Start |
高い時間精度でその噴火推移が記録され，また現存する噴出物の噴火推移にそった対比が行われている桜島大正噴火をおもな対象とし，噴火の開始から終息に至る時系列に沿ったマグマ噴出率を噴出物分布解析により復元し，また火道内マグマ上昇速度を噴出物中の水拡散プロファイル解析により明らかにし，それらを総合して火道形状と火道内過剰圧の変化を噴火開始から爆発的噴火終了までの期間追跡する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
桜島の代表的な割れ目噴火である大正噴火、安永噴火、文明噴火の噴出物の層序解析による噴火推移の把握を行うとともに、層序に沿って試料を採取し、その時間変化を解析した．大正噴火の噴出物は桜島の東部黒神地区および西部の湯ノ平地区で、東西の火口列の試料をそれぞれ採取した．また、噴火後に急冷された細粒粒子の試料を採取するため、桜島東方に離れた牛根地区で追加試料採取を行った．桜島東部においては、大正噴火の初期噴出層である降下軽石と、それを覆う後期噴出物である軽石質火山砂層の噴出物を識別し、それぞれの代表的な試料の採取を行った．安永噴火噴出物は牛根地区で降下軽石を３層準から採取した．また文明噴火噴出物は、桜島島北東にあたる福山地区で層序に沿った試料を3層準から採取を行った．
桜島大正噴火の噴出物のガラス包有物の含水量とその水拡散プロファイルを取得し、噴火層序に沿って5試料を比較した．ガラス含水量は、EDSを用いた酸素定量による含水量推定方法を用いた．ガラス湾入部の含水量変化を32プロファイル取得し、マグマ噴出時の温度・ガラス化学組成から推測されるシリケイトメルト中の水の拡散速度を用いて、プロファイルから推測される平均的な減圧速度を推測した．
その結果、爆発性の高い初期の軽石噴火ステージでは比較的高いマグマ過剰圧力を保持していたのに対し、軽石噴火に引き続く火山灰放出ステージの噴出物では過剰圧が低下し、低い減圧速度で噴出していたことが判明した．軽石噴火ステージ内での時間変化ははっきりとした傾向を見出すことは難しかった．
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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
令和4年度は新型コロナ感染症拡大のため、研究計画に沿った十分な野外調査を実施することが困難であったが、桜島の3回の割れ目噴火の噴出物の野外調査及び試料採取を実施し、かつ最新の大正噴火噴出物のメルト包有物。メルト湾入部の含水量及び含水量プロファイルの測定とそれによる減圧速度の予察的な結果を得ることができた．また、同様の手法を用いて解析した姶良カルデラの噴出物の含水量プロファイルとそれに基づくマグマ溜まり減圧過程の国際論文を公表することができた(出版は23年度）．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初研究計画に沿って桜島の大正・安永・文明噴火の噴出物の解析を進め、噴火推移に沿ったマグマ減圧量の解析を進めるとともに、噴火間での比較を実施し、桜島における割れ目噴火のマグマ減圧過程の解析を行う．さらに、噴火推移の観測データが伴われている霧島新燃岳2011年噴火の噴出物の解析等にその手法や結果を展開し、観測データから推測される実際のマグマ上昇過程と、噴出物に記録された減圧過程の比較検討を実施する．また、より規模の大きな爆発的噴火であるカルデラ形成噴火についても、姶良カルデラ等の事例の調査を実施する．そのほか、噴火推移情報などが十分に備わっている国内外の噴火事例を検討し、必要に応じて現地調査等を実施する．結果については速やかに学会発表や論文作成等を行い公表に努める．
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
