2014 Fiscal Year Annual Research Report
岩石の脱水・溶融に伴う電気伝導度変化メカニズムの解明
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24540512
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 清士 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00283862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 穣隆 奈良教育大学, 教育学部, 教授 (00252825)
芳野 極 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30423338)
市來 雅啓 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80359182)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電気伝導度 / 溶融 / 火山岩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
溶融火山岩を電気伝導度から捉える実験は、火山体下の溶融メカニズムを解明する実験とし実施された。平成26年の最終年度は、流紋岩の電気伝導度測定から得られた実験データを評価した。初期の段階では、効率良く実験を遂行するため、“溶融”の状態をモデルシュミレーションで探りながら実験を遂行することを試みたが、含水岩石や含水鉱物の脱水過程における電気伝導度変化は溶融時の電気伝導度変化と異なることが判明しため、実験の途中からは、シュミレーションモデルにたよらず実験を遂行した。又、測定試料の合成には、熱間等方圧加圧（HIP）装置を用いることを検討していたが、測定電極配置や試料の圧力条件を考慮した結果、ピストンシリンダーにより試料合成が最適と判断したため、実験手法を変更した。流紋岩ガラスの溶融時の電気伝導度測定はマルチアンビル高温･高圧発生装置を用いて行なわれた。最初に用いる試料としては、溶融点の低いニュージーランドのタウポ火山の流紋岩を使用した。
本研究では、岩石内部をどのように電気伝導度の高い“溶融”が浸透してゆくかを実験することを予測していた。電気伝導度測定実験から得られた大きな成果は2点である。1点目は、流紋岩の溶融が含水量により大きく変化することである。もう1点は、溶融するまでの電気伝導度は温度の上昇とともに線形に変化するが、溶融点を超えると電気伝導度がゆるやかに線形関係からずれてくることである。この現象は含水岩石・含水鉱物の脱水時に示す急激な電気伝導度変化と大きくことなることが判明した。
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