2022 Fiscal Year Annual Research Report
苦鉄質マグマの火道上昇に伴う物性変化とその噴火ダイナミクスへの影響の解明
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19K04014
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
石橋 秀巳 静岡大学, 理学部, 准教授 (70456854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
安田 敦 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70222354)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 苦鉄質マグマ / 噴火様式 / マイクロライト / 脱ガス / 結晶作用 / レオロジー / 火道浅部 / 石基 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
苦鉄質マグマの噴火様式に及ぼす火道浅部プロセスの影響について明らかにするため，伊豆大島1986年B噴火を主なターゲットとして，石基マイクロライトの形成深度条件を検討した。火道上昇時の脱ガス駆動結晶作用で斜長石マイクロライトが形成する場合，石基メルトはH2O飽和斜長石リキダス近傍の温度圧力条件から大きく逸脱しないと考えられる。そこで，伊豆大島1986年B噴火の玄武岩質安山岩メルトを出発物質としたH2O飽和高温高圧結晶化実験のデータを用いて，H2O飽和斜長石リキダスを予言する既存モデルの信頼性を評価した。その結果，Putirka (2008)の斜長石リキダス温度計とNewman and Lowenstern (2002)のH2O溶解度曲線を同時に解くことで，玄武岩質安山岩メルトのH2O飽和斜長石リキダスをうまく制約できることがわかった（以後，この手法をPNL法とよぶ）。そこで，伊豆大島1986年B噴火のスコリアに含まれる石基ガラスの化学分析を行い，先行研究で示唆される噴火温度～1100℃を仮定して，結晶作用が停止した含水量・圧力条件を見積もった。その結果，マイクロライト量の増加とともにガラスのAl2O3量が系統的に減少すること，これに伴い結晶作用停止深度が約1.8-0.6kmの範囲で浅くなること，結晶量＞25-30％のスコリアでは結晶量-含水量条件が系統的に高結晶量・高含水量側にシフトすることが明らかとなった。以上の結果から，スコリアに見られた結晶量の変動は，結晶作用の停止条件（おそらく破砕深度条件）の違いを反映しており，より浅部で破砕したマグマほど結晶量に富む可能性が示唆された。ただし，この見積もりは温度に強く依存することに注意が必要であり，噴火温度の正確な制約が今度解決すべき重要な課題であることが示唆された。
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