2012 Fiscal Year Annual Research Report
気泡と斑晶を含むマグマの噴火様式決定メカニズムをモデル実験で理解する
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24681035
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
並木 敦子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (20450653)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 火山 / 噴火 / 気泡 / 斑晶 / 粘弾性 |
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| Research Abstract |
平成24年度は4年間で遂行する研究計画の初年度であった。本研究の最大の目的は気泡と斑晶を含むマグマが流動するのに必要な力(粘弾性)と気泡・斑晶が作る構造との関係を式で表し、これを用いて火山の噴火様式がきまるメカニズムを明らかにする事である。マグマは火道中を上昇し、ある場合には噴火に至る。マグマは上昇の過程において多くの気泡や斑晶を生成する。気泡や斑晶は巨視的にみたマグマの粘弾性に大きく影響を与える。また、影響の仕方は気泡や斑晶が作る構造によって変わる。気泡や斑晶の分布により変化する粘弾性がマグマの上昇速度と噴火様式に影響を与える筈であるが、気泡や斑晶の作る構造と粘弾性の関係はあまり良くはわかっていない。当初の研究計画では、平成24年度に粘弾性測定装置を購入し、これを用いて気泡と斑晶を含むマグマのアナログ物質の粘弾性を測定する予定であった。また、平成25年度以降にこの結果を火道中のダイナミクスに応用する為の実験を実施する予定であった。しかし、平成24年度の粘弾性測定装置の購入に予定よりも時間がかかった。現在は現在粘弾性の測定方法を確立したところである。当初の実施計画と比較すると粘弾性測定に関してはやや遅れ気味であり、気泡や斑晶の含有量などのパラメーターを広い範囲で変えて測定するには至っていない。しかし、粘弾性測定装置が納品されるまでの間、平成25年度以降に行う予定であった、火道中のダイナミクスの研究の一部を前倒しして行った。特に火道壁で起きると考えられる気泡を含むマグマのせん断変形が気泡同士の連結に及ぼす影響を明らかにした。その結果、火道中のマグマの上昇が起こすせん断変形が火道内の脱ガスに与える影響を定量的な式で記述する事に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の実施計画では平成24年度は気泡と斑晶を含む流体の粘弾性を広いパラメーター領域で測定する予定であった。しかし、平成24年度の粘弾性測定装置の購入に予定よりも時間がかかった為、現在は現在粘弾性の測定方法を確立したところである。一方粘弾性測定装置の納入までの間に平成25年度以降に計画していた研究の一部を前倒しして行った。従って、全体的にみるとおおむね順調といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度は気泡と斑晶を含む高粘性流体の粘弾性を広いパラメーター領域で測定する。また、測定中に気泡と斑晶が作る構造を同時観察する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
上記にある気泡と斑晶が作る構造の同時観察の為に高速度で小さな領域が観察できるマイクロスコープを購入する。測定に必要な流体や薬品等の消耗品も購入する。学会において研究成果を発表する為、また、実際に噴火したマグマを採取し実験と比較する為に、旅費にも研究費を使用させてもらう。
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