2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H02011
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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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)
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| 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 九州大学, 理学研究院, 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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メルト包有物 / 揮発性成分 / マグマ / 火山 |
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| 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の化学分析を行い、成果をとりまとめた。島弧火山である鬼界カルデラの研究においては、カルデラのすぐ外側で掘削により得られたコア試料の分析を行った。試料に含まれるメルト包有物に対して、レーザーラマン分光分析や二次イオン質量分析により揮発性成分組成を分析したところ、二酸化炭素濃度はかなり低く、二酸化炭素が脱ガスするような浅いところにマグマだまりが存在していたことが分かった。それにも関わらず、他の揮発性成分は高い濃度を示した。例えば塩素については、前年度に分析した海洋島玄武岩や先行論文で報告されている大洋中央海嶺玄武岩に比べて全般的に濃度が高いことが分かった。また、7300年前に起きたカルデラを形成した大規模噴火のマグマは、それ以前に断続的に起きていた小規模噴火のマグマよりも水に特徴的に富んでいた。一方、メルト包有物の主成分化学組成分析を行った結果、約40000年前から7300年前の大噴火まで同じ組成トレンドを示すマグマの噴出が継続していたことが分かった。このようなことから、地球表層から沈み込むスラブによって持ち込まれた揮発性成分が島弧の下で起こる脱水反応によりマントルウェッジに放出され、そこで発生したマグマが定常的に揮発性成分を火山下のマグマだまりに供給し、それが長期間蓄積してカルデラを形成するような大規模噴火につながったことが示唆された。これらの成果は学会やシンポジウムで発表するとともに、学術論文としてまとめているところである。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Investigating the formation of the Kikai submarine lava dome using matrix glass volatile contents2022
Author(s)
Iona M. McIntosh, Morihisa Hamada, Takeshi Hanyu, Maria Luisa G. Tejada, Takashi Miyazaki, Qing Chang, Bogdan S. Vaglarov, Katsuya Kaneko, Koji Kiyosugi, Reina Nakaoka, Keiko Suzuki-Kamata, and Nobukazu Seama
Organizer
日本地球惑星科学連合2022年大会
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