| Project/Area Number |
24K00713
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
井村 匠 山形大学, 理学部, 講師 (20878524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大場 司 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (10272014)
伴 雅雄 山形大学, 理学部, 教授 (50208724)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
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| Keywords | 火山熱水系 / ミョウバン石族鉱物 / X線回折 |
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| Outline of Research at the Start |
水蒸気・マグマ水蒸気噴火は最も頻発的な噴火様式であり，火山直下の火山熱水系を発生源とする。同噴火では，共通して酸性熱水条件で安定なミョウバン石族鉱物が多量に放出される。ミョウバン石族鉱物の固溶体組成および鉱物組織を環境指標とすることで，噴火推移に沿った熱水の温度・pHの変化を明らかにできるだろう。本研究では，噴出物層序に沿ったミョウバン石族鉱物の産出と固溶体組成を調べるため，従来の顕微鏡観察・局所化学組成分析に加え，the direct-derivation method （DD法）を用いた粉末X線回折分析（XRD）を導入する（XRD-DD法）。これによってマグマ―熱水系活動史構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
水蒸気・マグマ水蒸気噴火は最も頻発的な噴火様式であり，火山直下の火山熱水系を発生源とする同噴火では，共通して酸性熱水条件で安定なミョウバン石族鉱物が多量に放出される．ミョウバン石族鉱物の固溶体組成および鉱物組織を環境指標とすることで，噴火推移に沿った熱水の温度・pHの変化を明らかにできるだろう.本研究では，噴出物層序に沿ったミョウバン石族鉱物の産出と固溶体組成を調べるため，従来の顕微鏡観察・局所化学組成分析に加え，the direct-derivation method （DD法）を用いた粉末X線回折分析（XRD）を導入し（XRD-DD法），以上を含めた複合的物質学的解析に基づき噴火発生源となるマグマ―熱水系活動史構築を目指す．
現在までに新型XRDの導入，管理体制の構築，試料処理・分析ルーチン構築が完了しており，さらに，これらを進める段階にて，DD法を含めた各種定量分析手法を試験的に行い各手法を評価できた．DD法実装に向けてはいくつかクリアすべき課題が残るものの，リートベルト法の有用性が確認できたこと，DD法実装に必要なミョウバン石族鉱物の標本試料の入手ルートの開拓にも着手できたことは，今年度の主な進捗ないし実績となる．また，蔵王火山については，補助期間内にて現在2編の論文を出版できており，いずれも上記の方向性の手法開発の天然事象への適用に関わる基盤となる成果である．
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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
現在までに新型XRDの導入，管理体制の構築，試料処理・分析ルーチンの決定が完了している．これらを進める段階にて，DD法を含めた各種定量分析手法を試験的に行い，各手法を評価した．まず，検量線法は他の全岩化学組成分析などと異なり，用意する必要のある鉱物試料が数100種は必要になってしまう点で，現在は却下する方向で考えている．この問題はDD法も同様にかかわってくるが，こちらの導入にはミョウバン石族鉱物の標本試料をできるだけ揃えて分析プロファイルを取得し，その他の主要鉱物については各種データベースからのプロファイルデータを利用することで解決できると考えている．リートベルト法は以上のものと比較して，簡便かつ従来のRIR法との照合が容易で，精度チェックおよび利用ルーチンが既に確立できている．DD法実装に必要なミョウバン石族鉱物の標本試料の入手ルートの開拓にも着手できた．これは別プロジェクトに参画して進めている霧島火山の試料，これまで進めてきた蔵王火山，安達太良火山の試料が既に入手できていて，さらに市販の標本試料のルートも模索中である．また，蔵王火山については，補助期間内にて現在2編の論文を出版できており，いずれも上記の方向性の手法開発の天然事象への適用に関わる基盤となる成果である．
以上の点を考慮し，おおむね計画通りに進んでいるものと判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の通り，以降は，リートベルト法をDD法のクロスチェックに用いつつ，ミョウバン石族鉱物の標本試料をできるだけ多くの種類を確保していくことで，DD法の実装化を図る．必要な試料は入手出来ているものも多いが，市販の標本購入ルートおよびデータベースからの引用データのテスト（形式変換など）を急ぎ進める必要がある．こちらに次年度は多くの時間を割くことになるが，ほぼ計画通りかつ想定内であるので，現状大きな支障はないものと考える．
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