2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20H02011
|
|---|
| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
羽生 毅 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), グループリーダー (50359197)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 健二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30420491)
金子 克哉 神戸大学, 理学研究科, 教授 (40335229)
木元 克典 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (40359162)
山本 順司 北海道大学, 総合博物館, 准教授 (60378536)
石塚 治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (90356444)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 揮発性成分 / メルト包有物 / マグマ / 火山 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、火山岩試料の斑晶鉱物に含まれるメルト包有物の揮発性成分と固体元素の組成を測定することにより、マグマ生成から噴火に至る過程における揮発性成分の挙動を調べることである。そのために、島弧火山や海洋島火山の火山岩を対象として、研究に適した斑晶鉱物を含む岩石試料を選別した。所属機関の方針により、出張をして野外調査を実施することが困難であったため、既存の岩石より研究に用いる試料を選んだ。本年度は、海洋島玄武岩としてセントヘレナ島とオントンジャワ海台の試料、島弧火山として鬼界カルデラの試料から選別した。これらについて、全岩化学組成のデータがそろっていない試料について、その主成分や微量成分組成の測定を行った。また、メルト包有物試料を準備するために、各試料を粗く粉砕した後に鉱物を精選した。実体顕微鏡下で鉱物を観察し、比較的大きい（３０ミクロン以上）メルト包有物を含んでいる鉱物をハンドピックして集めた。観察の結果、鬼界カルデラの試料のメルト包有物は均質なガラス質になっているが、セントヘレナやオントンジャワの試料は徐冷したために微細な二次鉱物が成長していることが分かった。後者については、加熱ステージを用いてメルト包有物の均質化を行う必要があるため、そのための準備として鉱物試料の両面研磨作業を行った。両面研磨や加熱ステージを用いた均質化には繊細な作業が求められるため、これらをルーチン的に行えるようにするために、実験室や器具の整備、加熱ステージの最適化を行った。並行して、次年度以降マイクロラマン分光、X線CT、二次イオン質量分析、レーザーアブレーションICP-MS分析を微小なメルト包有物に対して行うために、分析条件の最適化や試験的な分析を行った。これらと合わせて、マントル由来の揮発性成分等の先行研究に関して文献調査をし、既存のデータのコンパイルを行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度に計画していた項目はおおむね実施することができた。三年計画の初年度はコロナ感染症による出勤制限等の影響もあり繰越申請を行ったが、この期間中で研究代表者らが過去に採取した岩石試料からメルト包有物を含む鉱物試料を選別し、鉱物の両面研磨作業をすることで分析試料の準備が整った。また、均質化に必要な加熱ステージによる加熱プログラムの最適化と各種局所化学分析の試験的な測定を完了できたことで、以後実施する化学分析をルーチン的に進めていくことができる体制を構築した。一方、本研究のために新たに入手する予定だった岩石試料については、所属機関の出張制限等が解除された後に野外調査等を実施して入手する必要がある。本研究に関連して、メルト包有物中の揮発性成分の正確な定量に関する論文を英文学術誌に公表した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
メルト包有物の均質化作業から一連の化学分析についてはルーチン的な分析が可能となったが、多くの分析試料をより効率よく準備し分析していくために、作業方法にさらに修正を加える。均質化作業については、加熱ステージ内のヒーターの形状等を変更して加熱後の急冷を確実にするために改良を施す。初年度で準備した各種火山からのメルト包有物試料は、均質化、ラマン分光分析、X線CT解析、再研磨、二次イオン質量分析、レーザーアブレーションICP-MS分析を順次行っていくが、各火山の試料ごとに分析を回して、研究分担者と連携して同時並行で分析作業を進めることで、分析のスループットを向上させる。また、試料準備における研磨など時間と手間がかかる作業は、雇用した臨時研究補助員を用いて迅速化を図る。上記の既存の岩石試料の分析を行いつつ、野外調査も行って研究に必要な新たな岩石試料を入手する。所属機関の出張制限等が緩和された時に野外調査を実施できるよう前もって準備にあたる。これらの試料からのメルト包有物の研磨やその後の化学分析は、既存試料と並行させて行っていく。各火山に関するメルト包有物の化学組成データが得られたところから研究分担者とデータの解釈等の議論を開始し、学会発表や論文投稿により順次成果を公表していく。
|
-
-
[Journal Article] Two-stages of plume tail volcanism formed Ojin Rise Seamounts adjoining Shatsky Rise2020
Author(s)
Sano, T., T. Hanyu, M. L. G. Tejada, A. A. P. Koppers, S. Shimizu, T. Miyazaki, Q. Chang, R. Senda, B. S. Vaglarov, K. Ueki, C. Toyama, J.-I. Kimura and M. Nakanishi
-
Journal Title
Lithos
Volume: 372-373
Pages: 372-373
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Presentation] Arc magma genesis: Evidence from Kibblewhite Volcanic Complex in the Kermadec arc, New Zealand2020
Author(s)
Yasuhiro Hirai, Yoshihiko Tamura, Kaj Hoernle, Reinhard Werner, Folkmar Hauff, Christian Timm, Bogdan S. Vaglarov, Qing Chang, Takashi Miyazaki, Jun-Ichi Kimura, Takeshi Hanyu
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2020
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-
[Presentation] An overview of volcanic rocks from submarine Kikai Caldera2020
Author(s)
T. Hanyu, N. Seama, S. Tanaka, Y. Tatsumi, S. Abe, M. Hamada, T. Hanyu, H. Iwamaru, S. Kado, K. Kaneko, R. Kikuchi, K. Kiyosugi, T. Matsuno, I. McIntosh, T. Miyazaki, R. Nakaoka, N. Okamoto, T. Orii, S. Shimizu, T. Shintani, K. Suzuki-Kamata, M. L. G. Tejada, K. Ueki, B. S. Vaglarov
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2020
Int'l Joint Research
