2013 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, 理学(系)研究科(研究院), 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 |
火山の噴火様式は多様であるが、今後発生し得る噴火の様式を観測に基づいて予測する事は現在のところ難しい。マグマ中の気泡の存在が噴火様式を左右する事はわかっているものの、気泡がどの様に合体し、その量が減少（脱ガス）するのかは分かっていない。よって本研究ではマグマ中の気泡の合体・量・分布を決める法則を知る事を目的とし、気泡と粒子（斑晶）を含む流体（マグマ）の粘弾性測定と火道内で起こる素過程のモデル実験を行っている。気泡と斑晶を含む流体の粘弾性特性はマグマの上昇速度を決めるとともに、地震観測の結果を理解する為にも必要である。
平成２５年度は４年間で遂行する研究計画のうち２年目にあたる。本研究において最も重要な気泡と粒子を含む流体の粘弾性測定については、昨年度に購入したレオメータを用いてその場観察しながら気泡と粒子を含む流体の粘弾性を測定できるように装置の周辺を改良した。その結果、歪の増加と共に気泡同士が繋がってゆく様子が観察できるようになった。また、火道内ダイナミクスの素過程にあたる、気泡と粒子を含む系の減圧実験を行った。その結果、粒子を含む場合と含まない場合では気泡同士のつながり方や脱ガスの様式がまったく異なる事がわかった。この結果を用いて、断続的な爆発的噴火を起こすブルカノ式噴火の原因となる、ガス溜まりの生成過程を説明できると考えている。
これらと並行して、本研究課題と極めて関連の強い３本の論文を執筆し出版した。
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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
今回援助いただいている若手研究(A)では大きく分けて1)粘弾性測定と気泡と粒子の作る組織のその場観察、2) 火道内ダイナミクスの素過程の研究, 3) 地震により噴火が起こるメカニズムの研究、の３つの研究を行う予定である。1)は研究方法が確立し、2)は2/3が終わっている。3)は準備を進めている。研究期間の半分が修了した現在、当初計画のほぼ半分に到達していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにその場観察を伴う粘弾性測定の方法が確立できたので、今後はこの測定を粒子の量、歪量・歪速度を変えて行う。また、動的粘弾性の測定も行う。一方、レオメータを用いたせん断変形実験は火道内ダイナミクスの素過程であるものの、容量が少ない事から、直接的に火道内ダイナミクスに応用する事が難しい。よって、大容量のせん断実験を、気泡と粒子を含む流体に対して行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、マイクロスコープを用いて粘弾性測定のその場観察を行う予定であったが、マイクロスコープのデモを行ってもらったところ、観察に不適切であった為、購入を取りやめた。
その分、旅費が必要な学会等で成果の発表に使用させてもらう。
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