2022 Fiscal Year Final Research Report
Development of physical properties of mafic magma during conduit ascent and its effect on eruption dynamics
Project/Area Number |
19K04014
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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Research Institution | Shizuoka University |
Principal Investigator |
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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 | 爆発的噴火 / 苦鉄質マグマ / マイクロライト / 結晶作用 / レオロジー遷移 / 噴火様式 / 斜長石 / 破砕 |
Outline of Final Research Achievements |
Textural and chemical analyses of the groundmass minerals and glasses were performed for the scoria of several mafic explosive eruptions. The results show that the crystal contents and number densities generally vary significantly between the scoria of the same eruption event and stratigraphic horizon. The range of crystal content straddles the threshold crystal content value at which the solid-liquid rheological transition occurs, suggesting that both the liquid-like and solid-like magmas erupted simultaneously. In addition, the method to predict the H2O-saturated plagioclase liquidus of the mafic melt is established. The method was applied to the scoria of the Izu-Oshima 1986B subplinian eruption to estimate the fragmentation depth to be shallower than 0.6-1.8km.
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Free Research Field |
火山岩石学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で調べた全ての噴火において,石基結晶量に固体-液体遷移の閾値を跨ぐ大きい変動が確認できたことは,苦鉄質マグマの噴火メカニズムの解明に向けた重要な進歩と言えよう。本研究によって洗い出された,石基組織の多様性の形成過程および異なる物性のマグマが同時に破砕するメカニズムは,今後解明すべき重要な課題である。一方で石基ガラス組成から破砕深度を制約する手法は,まだ解決すべき問題もあるものの,学術的だけでなく防災の観点でも有用になるポテンシャルがある。現在,火山灰の特徴から噴火推移を予測する試みが進められているが,この手法はその実現を促進するものと期待できる。
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