| Project/Area Number |
24K00730
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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 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 香子 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (00378548)
井村 匠 山形大学, 理学部, 講師 (20878524)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
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| Keywords | Permeability / Volcanic eruption / Alteration / Fluid flow / Hydrothermal |
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| Outline of Research at the Start |
Fluid transport in the crust is important for controlling volcanic eruptions. However, volcanoes are essentially large-scale chemical reactors: how do geochemical processes affect fluid flow and volcanic hazard? This project will address this gap through laboratory, field, and numerical approaches.
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| Outline of Annual Research Achievements |
このプロジェクトは、多くの火山地域で起こる複雑な地球化学過程、いわゆる「水熱変質」を解明することを目的としています。これらの過程を理解し、それが火山の爆発性にどのような役割を果たすかを把握するために、野外と実験室の両方での調査を組み合わせて実施しています。プロジェクトの初年度には、福島県の安達太良山で数日間にわたる野外調査が共同研究者全員の参加により行われました。ある共同研究者による事前の実験室分析と調査に基づき、異なる種類の変質を示す主要な四つの地域が特定されました。我々は許可を得て、これらの地域から固体岩試料を収集しました（合計80キログラム以上）。さらに、酸性の泉と河川のpHと温度を測定しました。実験室では、収集した岩石から小さな円柱状の試料を作成し、物理的特性（例：多孔性）を特性化しています。我々の実験により、非常に広範な多孔性の範囲が明らかになり、火山系における流体と熱の伝達に影響を与えることが示されています。例えば、自然系には大きな空間的異質性があり、異なるタイプの変質が均一に分布するのではなく局所化されていることを示しています。その結果、安達太良山で特定の爆発的火山ハザードも局所的に発生している可能性があります。収集したサンプルの分析と並行して、新しい反応装置が構築されています。この装置は収集した試料の制御された変質を可能にし、異なる種類の変質がどれくらいの時間で発生するかを決定することを目的としています。これは火山ハザードの理解と軽減に向けた重要な一歩となるでしょう。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
野外調査は無事に実施され、多くの試料が採取されました（総量60キログラム以上）。初期の物性評価も有望な結果が得られています。一方で、反応装置の構築については、ヨーロッパから取り寄せた重要部品の到着に9か月を要したため、残念ながら遅延が生じました。さらに、世界的なサプライチェーンの混乱の影響を受け、当初計画していた一部部品の価格が大幅に高騰していることも判明しました。それにもかかわらず、代替の解決策を見出し、現在は実験室での作業も順調に進行しており、予算内で計画通りに進められています。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年内に主要な実験結果を得ることを目的とした改訂版の作業計画を策定しました。これには、新潟大学の既存および新設の装置を用いた (a) 反応性通液実験および (b) バッチ反応実験が含まれます。さらに、高温・高圧条件での補足的な試験を行うため、新たに反応装置を追加購入する予定です。また、年内に実施予定の地球化学分析に先立ち、岩石薄片の作製も完了しています。当初計画では、ニュージーランド・ホワイト島（Whakaari火山）の試料提供を外部協力機関に依頼する予定でしたが、法的・安全上の制約により実現不可能となりました。この問題に対処するため、安達太良山で得られたデータに加え、ニュージーランド・ルアペフ火山の試料を新たに収集し、解析対象とする方針としました。これにより、新たな共同研究の機会が生まれるとともに、異なるタイプの地球化学分析も実施でき、本プロジェクト全体の発展に資するものと期待されます。また、一部の試料が極めて低浸透性で測定が困難であることが判明したため、既存装置を補強するための低流量流量計および追加のバルブを新たに購入し、ガス透過性を測定するための手法を一部改良しました。これにより、今後本プロジェクトで解析可能な試料の範囲が大きく拡がる見込みです。
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