2007 Fiscal Year Annual Research Report
軽石を用いた火道内力学に関するスケーリング則の確立
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17340131
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
寅丸 敦志 Kyushu University, 大学院・理学研究院, 教授 (50202205)
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| Keywords | ブルカノ式噴火 / マイクロライト / マグマの発泡 / 噴火の強度 |
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| Research Abstract |
1.前年度明らかにしたブルカノ式噴火に関する火山灰の岩石組織と爆発地震・空振強度・前駆BL地震継続時間の間の相関をより確実なものにし、その物理的意味を明確にするために、石基全岩化学組成をSEMで測定した。その結果、岩石組織と石基全岩化学組成の間に系統的な関係がないことが明らかになった。斜方輝石と単斜輝石の化学組成をSEMで測定し、マグマの温度を推定した。その結果、岩石組織とマグマの温度の間にも系統的な関係がないことが明らかになった。これらのことから、岩石組織は、マグマの発泡速度、すなわちメルトからの水の析出速度によって決まっていることが明らかになった。
2.前年度明らかにしたブルカノ式噴火の相関関係のうち、空振強度と新鮮なガラス質粒子の割合の関係を詳細に検討し、その関係を説明するモデルを提案した。そのモデルの本質的な点は、新鮮なガラス質粒子の割合が大きいほど、火口の栓を加熱し、火口の強度を実効的に高め、結果として噴火の強度が大きくなることである。
3.マイクロライト・システマティックスの原因を探るために、数値計算を系統的に行い、マイクロライトの数密度と結晶度が、非平衡発泡に伴う、結晶の核形成・成長に支配されていることを明らかにした。具体的には、非平衡発泡を起こす減圧量が気泡の拡散成長の駆動力を通して脱水速度を左右する。その脱水速度が結晶の数密度を決定している。また、結晶度は、実効的減圧量の関数である総脱水量によって支配される過冷却度によって決定されている。
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