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火山噴出物の構造解析に基づく繰り返し爆発噴火機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K14130
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

松本 恵子  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, 主任研究員 (10803926)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords爆発噴火 / 噴出物 / 浸透率 / 脱ガス / 岩石微細構造 / 火口近傍噴出物
Outline of Research at the Start

地表に停滞したマグマが爆発を繰り返す仕組みを解明するため,火口近傍調査と岩石微細構造の分析により,ミクロ~マクロの広範囲で岩石構造の定量的解析と脱ガス経路の組織的・化学的可視化を行い,火道頂部の“蓋”のガス浸透構造を明らかにする.また,噴火時系列との比較から“蓋”の形成と破壊による詳細な爆発過程を復元する.これにより,従来仮定されてきた“蓋”の物質的実体を解明し,より現実を再現する爆発噴火モデルの構築を目指す.

Outline of Annual Research Achievements

ブルカノ式噴火など繰り返す爆発噴火は,火口に “蓋” が短時間で形成され破壊される過程が繰り返される.観測等に基づく従来のモデルでは,溶岩ドームなどの緻密で浸透性の低い岩体が“蓋”となってマグマからの脱ガスを阻害し,増圧により蓋が破壊されると説明される.しかし“蓋”の物質的実体は調査されておらず,なぜ爆発を繰り返すかも説明されていない.本課題では,噴出物組織の定性的・定量的解析により火口の“蓋”のガス浸透構造とそれによる爆発過程を復元し,繰り返し爆発の仕組みを解明する.
2023年度は昨年度に作製した浸透率測定装置の検証を行った.浸透率既知のサンプルを測定すると一桁低い値となった.これは,先行研究の装置と自作装置とで測定流量が異なるためだと考えられる.また,連結空隙が多く浸透性が高い試料は測定が困難であることもわかった.次年度は測定可能な範囲で自作装置での浸透率測定を行う.また,前年度明らかにした新燃岳2018年噴出物の組織解析に基づく爆発噴火メカニズムについて論文投稿し,現在修正を行っている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

自作の浸透率測定装置による先行研究試料の測定で,浸透率が一桁小さい値になった.原因は精査中である.また論文投稿を行ったがリジェクトとなり修正中である.

Strategy for Future Research Activity

新燃岳2018年の噴出物組織の記載と引張試験の結果に基づく爆発的噴火が繰り返すメカニズムについての投稿論文をアクセプトさせる.浸透率については,割れ目が多い試料のため整形が困難であったり測定レンジが大幅にばらつくことも分かったため,気泡組織の形状観察などの定性的な記載を優先させる.また短時間に爆発が繰り返され,かつ詳細な観測が行われている事例として伊豆大島1986年噴火についても組織観察を行い,他火山の事例への適用性を検討する.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A kitchen experiment for replicating lava-ice interaction on stratovolcanoes2023

    • Author(s)
      Conway Chris E.、Tani Kenichiro、Sano Takashi、Matsumoto Keiko、Ishizuka Osamu
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 11 Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/feart.2023.1116157

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 火山灰を用いた噴火活動評価の実際と問題点2023

    • Author(s)
      松本恵子
    • Journal Title

      防災科学技術研究所研究資料

      Volume: 487 Pages: 107-110

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Repetitive explosive eruptions through magma plugs: New insights from proximal materials at Shinmoedake volcano, Japan2023

    • Author(s)
      Keiko Matsumoto and Nobuo Geshi
    • Organizer
      IUGG 2023 Berlin
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A model for repetitive explosive eruptions through magma plugs: new insights from Shinmoedake volcano, Japan2023

    • Author(s)
      Keiko Matsumoto and Nobuo Geshi
    • Organizer
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Blown out breccia explosive eruption: a type of Vulcanian explosion produced by the rheological structure of magma plugs2022

    • Author(s)
      Keiko Matsumoto and Nobuo Geshi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 火山噴出物組織の形成・分解過程に着目した噴火ダイナミクスの再構築2022

    • Author(s)
      松本恵子
    • Organizer
      日本火山学会2022年度秋季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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