2016 Fiscal Year Annual Research Report
Sulfur partition among gas, melt, and crystal during magma decompression
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15K13587
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 助教 (40532213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 善博 東北大学, 理学研究科, 助教 (00544107)
石橋 秀巳 静岡大学, 理学部, 准教授 (70456854)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マグマ / 脱ガス / 火山ガス / 硫黄 / 減圧 / 硫化金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は地表へ向けて上昇，減圧しつつあるマグマ中での硫黄の固気液相間の分配関係を，非平衡過程を考慮して明らかにすることを目的としている．最終的には，減圧しつつあるマグマから放出される火山ガスの組成を予測するためのモデルを確立することを目標とした．本年度は，水・硫黄を含む流紋岩マグマの減圧実験（800℃，100MPaの条件から等温減圧）を行った．特に，減圧速度を10～900MPa/hの範囲で変化させた実験を行った．減圧は10～50MPaまで行った．実験後，回収した試料の気泡・結晶組織をＳＥＭで観察し，ガラス中の硫黄濃度を測定した．また前年度に引き続き気泡にトラップされているガス組成をガスクロマトグラフィー質量分析計で測定，試料のバルク硫黄量をエレメントアナライザで測定した．さらに，ガラス中の鉄の二価/三価をPFのXANESにより決定した．鉄の二価/三価を測定するために，スミソニアン博物館の標準試料を用いて検量線の作成も行った．以上の実験から，鉄の価数と減圧速度に今までに見つかっていない関係があることが分かった．つまり，ある一定の減圧速度下においては水・硫黄の脱ガスに伴いマグマの酸化・還元状態が大きく変化することが発見された．この結果は，火山ガス組成（H2S/SO2など）が減圧速度に依存して変化する可能性を示唆している．これらの結果を組み込んだ固気液相間の分配関係モデルを構築し，その成果を国際誌に発表準備中である．
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