火道周辺岩石の浸透率測定によるマグマからのガス散逸に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15038208
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 渡邊 了 富山大学, 理学部, 助教授 (30262497)
• Keywords: 火山 / 固体地球物理学 / 自然災害 / 自然現象観測・予測 / 地質学

Research Abstract

本研究の目的は,火道周辺岩石の浸透率測定を行い,マグマからのガス散逸過程を明らかにすることである.火山の噴火様式はマグマ中の揮発性物質の量に依存しており,その量を決めるガスの散逸過程を明らかにすることは,噴火様式を理解する上で非常に重要である.また,浸透率というガス散逸を担う"プロセス支配物性"と弾性波速度という"観測可能物性"と並行して測定し,地球物理学的観測から火山体の浸透率構造を探ることも目指している.
本年度は,火山体内部を再現する圧力発生システム(圧力容器およびポンプ,備品として導入)を中心とする封圧下での測定システムづくりを進め,常圧下での浸透率測定,封圧0-200MPaでの弾性波速度測定を実現した.
(1)浸透率測定 定常流法を採用した測定システムを開発した.試料のサイズは直径25mm,長さ約50mmである.流体としては窒素ガスを用いており,試料両端の圧力差を制御しながら,流れたガスを水に置換して流量を測定している.圧力差,流量ともすべてデジタル・データとしてコンピュータに記録される.おおよそ浸透率が10^<-16>から10^<-12>m^2の範囲で測定が可能である.
(2)弾性波速度測定 圧力容器内に6本の測定用リードを導入した.パルス透過法の場合は3方向,パルス・エコー法の場合は6方向の弾性波速度を同時に測定することができる.弾性波速度の測定には,既設のファンクション・ジェネレータ,デジタル・オシロスコープ,コンピュータを用いている.