2017 Fiscal Year Research-status Report
Petrological investigation of pre-eruptive processes of Aso-5 magma reservoir
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17K05682
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
長谷中 利昭 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (50202429)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | カルデラ噴火 / マグマ供給系 / 阿蘇カルデラ / 大峰火山 / メルト包有物 / Aso-A, B, C, D / 噴火準備過程 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
阿蘇4火砕噴火の直前に噴火した大峰火砕丘（2 km3）について，大規模噴火の準備過程の情報を得るために，スコリア試料に含まれる斜長石，輝石斑晶中のメルト包有物の分析を行い，阿蘇4，小谷（おやつ）サブユニットの軽石のメルト包有物と比較した。全岩組成で，両者の間にわずかな違いがあったが，メルト包有物でも明瞭に異なる事（SiO2=68~70 wt.% vs. 71~74 wt.%），さらに斜長石，輝石組成幅でも異なることを確認した。単斜輝石温度圧力計，角閃石温度圧力計，両輝石温度計などで，大峰マグマの噴火前温度920～970℃，圧力1.3～1.5kbar（深さ5～8km）の推定値を得た。また含水量の推定については，メルト包有物のFT-IR分析によって大峰スコリアが1-2 wt.%, 小谷軽石が3-5wt.%という値を得ていたが，斜長石-メルトの含水量計による計算でも，ほぼ同じ傾向になることを確認した。揮発成分の違いが，溶岩流主体の噴火と大規模な火砕噴火の違いに結びついたと推測した。
前駆噴火として阿蘇4火砕噴火の約9千年前に噴火したAso-A,B,C,D一連のテフラの軽石および火山灰（3.5 km3）を研究テーマとして追加した。試料の全岩組成，鉱物組成，メルト包有物組成を分析し，阿蘇4小谷軽石と比較した。Aso-A,B,C,D軽石の全岩化学組成は阿蘇4よりもややSiO2に乏しく，メルト包有物組成はSiO2=70-72 wt.%で，K2Oなどに着目すると阿蘇4ではなく，阿蘇3にほぼ一致することがわかった。斜長石の組成も阿蘇4ではなく，Kaneko et al. (2015)が報告した阿蘇3の組成に近いことがわかった。9千年では阿蘇4の準備過程には至っていないと結論される。単斜輝石温度圧力計で860-950℃，圧力は1.1-2.7 kbarの推定値を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
おおむね順調に鉱物分析，メルト包有物分析やデータの解析が進んできた。しかし阿蘇4軽石，スコリアの分析を論文研究のテーマとしていた学生が平成30年度から休学することになった。野外調査，メルト包有物分析，EPMA分析などを始めていた矢先なので，今後どのように研究計画の分担を変更すべきか，検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の計画で達成できなかった阿蘇4軽石試料の分析を集中的に行い，鉱物-メルト相平衡から温度，圧力などの推定値を得たい。また当初計画の通り，後カルデラ期で最大規模の噴火である草千里ヶ浜火山の軽石の分析，後カルデラ期，特に最新期で活発になった玄武岩試料の分析を行い，マグマ供給系での深部マグマと浅部マグマの相互作用を明らかにしたいと考えている。玄武岩試料は杵島岳，往生岳，米塚，上米塚，中岳である。またカルデラ期にもWatanabe (1978) が弁利スコリア流，九ノ峰スコリア流を記載しているので，それらの分析も行い，物理化学的パラメータの推定を行いたいと考えている。
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