| Project/Area Number |
23KJ0231
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
柴田 翔平 茨城大学, 理工学研究科(理学系), 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 水蒸気プリニー式噴火 / マグマ水蒸気噴火 / 火山豆石 / カルデラ |
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| Outline of Research at the Start |
マグマ水蒸気噴火の中でも、特に大規模で爆発的な噴火様式である水蒸気プリニー式噴火について発生メカニズムを検証する。水蒸気プリニー式噴火は、大量の細粒火山灰を水平距離で 1,000 km 近く飛散させ、高エネルギーの火砕流をともなうため、発生した場合の社会への影響は計り知れない。本研究は、観測事例のない水蒸気プリニー式噴火の発生条件・発生環境に制約を与えうる研究であり、既存の噴火モデルの見直しだけではなく、噴火の推移予測や原発や地層処分などの評価基準の見直しにも貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マグマ水蒸気噴火の中でも、特に大規模で爆発的な水蒸気プリニー式噴火は、大量の細粒火山灰を水平距離で1,000 km近く飛散させ、高エネルギーの火砕流をともなうため、発生した場合の社会への影響は計り知れない。本研究では、観測事例のない水蒸気プリニー式噴火について、その発生メカニズムを地質学的・物質科学的に検証した。
北海道東部に位置する屈斜路カルデラ火山で発生した水蒸気プリニー式噴火の噴出物について地質調査を実施した。地質調査では、屈斜路カルデラ近傍・遠方地域のそれぞれにおいて、水蒸気プリニー式噴火堆積物の詳細な層相記載を追加で行った。これにより、屈斜路カルデラ火山で発生した水蒸気プリニー式噴火の推移は、噴煙柱を持続させ、広域に凝集した火山灰（火山豆石）を降下させるものであったことがより明確になった。この結果は、学術論文として国際誌に公表した。
物質科学的解析においては、研究協力者である吉村俊平准教授（北海道大学）の協力を得て、屈斜路カルデラ火山の試料（細粒火山灰）に加え、ニュージーランド、Taupo火山の試料（細粒火山灰）について含水量測定を行った。これらの測定結果をもとにマグマと外来水の接触・破砕深度を推定した。その結果、屈斜路カルデラ火山、Taupo火山で発生した水蒸気プリニー式噴火では、一部が発砲破砕したマグマが火道浅部（地下数百m)にて外来水と接触し、マグマの水冷破砕を引き起こしたことが明らかとなった。この結果は、水蒸気プリニー式噴火の発生条件は火道周辺の地質環境（透水性）と、火道を上昇するマグマの発砲・破砕状態に依存することを示唆している。
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