2018 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic rheology measurements of bubble and crystal bearing magmas
| Project/Area Number |
16H04042
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
並木 敦子 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (20450653)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | マグマ / 気泡 / 粘弾性 / 減衰 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最大の目的は気泡を含む熔融マグマの動的粘弾性を測定する事であった。火山の爆発的噴火に必要な素過程は、熔融したマグマの固体的な破砕とこれに伴うマグマ中の気泡の爆発的な膨張である。マグマの固体的な破砕はマグマが緩和時間に比べて十分速く変形すると起きる。しかし、気泡を含むとマグマのレオロジーは変化する。よって、気泡を含んだ状態の熔融マグマのレオロジーを実測する事を目的とした。本年は研究計画の最終年度にあたる。これまでに、気泡含有量の高い流紋岩質マグマを用意し、これの粘弾性を測定してきた。特に破砕の有無に直結するものの、これまであまり測定されてこなかったQ（減衰の逆数）について着目して測定を行ってきた。本年はこれまでに測定したデータを詳細に解析した。その結果、Ｑと剛性率、破壊強度の温度依存性を明らかにした。また得られた結果を報告されているデータと比較し、マグマの粘弾性の気泡含有量依存に関する式を提出した。気泡量が多くなるとマグマの剛性率が著しく下がるのに対し、粘性率への影響は限定的である事がわかった。結果は論文としてまとめ、Journal of Volcanology and Geothermal Research に出版した。また、本研究で明らかになった気泡を含む熔融マグマの著しく低い剛性率は地震波速度及び、亀裂の伝播速度に重要な影響を与える。そこで、剛性率の低い物質中に火山ガスが注入された場合にできる亀裂とその結果発生する地震に関するモデル実験も行った。その結果は論文としてまとめ、Geophysical Research Letters に出版した。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
