• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マグマ内揮発性物質による火道内部の増圧過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14080202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

西村 太志  東北大学, 大学院理学研究科, 助教授 (40222187)

研究分担者 吉田 武義  東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (80004505)
中村 美千彦  東北大学, 大学院理学研究科, 助教授 (70260528)
伊藤 高敏  東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (00184664)
中嶋 悟 (中嶋 聡)  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (80237255)
寅丸 敦志  九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (50202205)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
253,700千円 (直接経費: 253,700千円)
2006年度: 28,300千円 (直接経費: 28,300千円)
2005年度: 42,000千円 (直接経費: 42,000千円)
2004年度: 61,600千円 (直接経費: 61,600千円)
2003年度: 113,500千円 (直接経費: 113,500千円)
2002年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードマグマ / 揮発性成分 / 発泡 / 脱ガス / 火道 / 爆発 / 非爆発 / 揮発性物質 / マグマ上昇 / 増圧 / 気泡 / その場観察 / ガラス
研究概要

本研究は,火山爆発の発生前のマグマの状態と爆発的噴火プロセスの関係を明らかにすることを目的とし,これら爆発的噴火の準備に関する一連のプロセスを,発泡過程,脱ガス過程,火道開口・閉塞過程などの素過程に分解し,主に,実験的,理論的な研究を進めた.また,これらの過程を統合したモデルの構築や,噴出物の複数解析や他現象との比較検討に基づき,火道内の増圧過程やマグマプロセスを調べた.脱ガス過程について,主に室内実験の結果から以下のことが明らかとなった.マグマ内に剪断破壊により生じた通路や気泡連結による通路が生じている場合,浸透脱ガス流とともに気泡吸収がマグマ内で生じ,マグマ内に気泡の無い層を形成する可能性がある.また,発泡が十分進んでいない深い領域でも,剪断応力が大きい火道壁近傍などでは気泡が十分連結するため,脱ガスが進行することがある.火道や亀裂の閉塞過程の実験によって,高温マグマの貫入時には熱により周辺岩体が大きく変形し通路を閉塞することがあること,火山下の熱水流動による火山ガラスの水和・変質・溶脱過程により火山体を構成する媒質の浸透率が3桁以上変化すること,が明らかとなった.また,カルデラ崩壊とプルトン貫入の関係をもとに,カルデラの火道形成過程を考察した.マグマ上昇モデルの数値計算から,爆発的噴火前には,マグマが浅部に近づくにつれ揮発性物質の発泡によるマグマの体積増のため地殻変動が急速に進行するのに対し,非爆発的噴火の前には,脱ガスによるマグマ体積の減少が起こるため,急速な地殻変動は観測されないことが明らかとなった.火山噴出物解析を行い,火山灰の火山ガラスの特徴と,地震観測等の力学的条件から区別される桜島の爆発的噴火様式の関係を調べた.また,火山噴出物の水の実効的な拡散係数,色変化特性,浸透率測定から,発泡のその場観測などからマグマ上昇過程に関連した時間スケールを議論した.

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (2件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Ground deformation due to magma ascent with and without degassing2006

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 33

    • NAID

      120003694164

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bubble growth processes in magma surrounded by an elastic medium2006

    • 著者名/発表者名
      Shimomura., Y., T.Nishimura, H.Sato
    • 雑誌名

      J. Volcanol. Geotherm. Res 155

      ページ: 307-322

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Shear-induced bubble coalescence in rhyolitic melts with low vesicularity2006

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., M.Nakamura, A.Tsuchiyama
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 33

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] BND (bubble number density) decompression rate meter for explosive volcanic eruptions.2006

    • 著者名/発表者名
      Toramaru, A.
    • 雑誌名

      J. Volcanol. Geotherm. Res 154

      ページ: 303-316

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Water diffusivities in basaltic to rhyolitic glasses.2006

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakashima, S.
    • 雑誌名

      Chemical Geology 227

      ページ: 70-82

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] How the development of magma chambers affects collapse calderas : insights from a review.2006

    • 著者名/発表者名
      Aizawa.K., V.Acocella, T.Yoshida
    • 雑誌名

      Mechanisms of Activity and Unrest at Large Calderas. Geological Society (In Trolse, C., De Natale, G and Kilburn, C.R.J.(eds)) (London, Special Publications) 269

      ページ: 65-81

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure evolution or aqueous fluid-bearing wehrlites : Implications for the fluid distribution in polymineralic rocks2006

    • 著者名/発表者名
      Ohuchi, T., Nakamura, M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal changes in seismic velocity of the crust around 1wate volcano, Japan, as inferred from analyses of repeated active seismic experiment data from 1998 to 20032005

    • 著者名/発表者名
      Nishimura T.et al.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space 57

      ページ: 491-505

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization of microlites and degassing during magma ascent : Constraints on the fluid mechanical behavior of magma during the Tenjo Eruption on Kozu Island, Japan2005

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, S., Toramaru, A., Shimano, T.
    • 雑誌名

      Bulletin of Volcanology

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molar absorptivities of OH and H2O in rhyolitic glass at room temperature and at 400-600 ℃.2005

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakashima, S.
    • 雑誌名

      American Mineralogist 90

      ページ: 441-447

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Grain growth control of isotope exchange between rocks and fluids2005

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M.Yurimoto, H., Watson, B
    • 雑誌名

      Geology 33

      ページ: 829-832

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental constraints on the low gas permeability of vesicular magma during decompression2005

    • 著者名/発表者名
      Tekeuchi, S., Nakashima, S., Tomiya, A., Shinohara, H.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 32

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molar absorptivities of OH and H_2O in rhyolitic glass at room temperature and at 400-600℃.2005

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakashima, S.
    • 雑誌名

      American Mineralogist 40

      ページ: 441-447

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure recovery in magma due to bubble growth2004

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, T.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letter 31

    • NAID

      120003694181

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on fluid channel formation in magma chambers using X-ray Microtomography2004

    • 著者名/発表者名
      Nakamura et al.
    • 雑誌名

      Spring-8 User Experimental Report 12

      ページ: 110-110

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Water diffusivity in rhyolitic glasses as determined by in-situ IR spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakashima, S.
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals 31

      ページ: 183-189

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 斜長石累帯構造が示すマグマだまりの分化過程2004

    • 著者名/発表者名
      津根明, 寅丸敦志
    • 雑誌名

      火山 49

      ページ: 249-266

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Volcanic sequences related to Kuroko mineralization in the Hokuroku District, Northeast Japan2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada, R., Yoshida, T
    • 雑誌名

      Research of Geology 54

      ページ: 399-412

    • NAID

      10014093832

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 日本の火山性地震と微動2006

    • 著者名/発表者名
      西村太志, 井口正人
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Physicochemistry of Water in Geological and Biological Systems. -Structures and Properties of Thin Aqueous Films2004

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, S, et al.
    • 総ページ数
      281
    • 出版者
      Universal Academy Press
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hirono, T., Takahashi, M, Nakashima, S.: "In-situ visualization of fluid flow image within deformed rock by X-ray CT."Engineering Geology. 2162. 1-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama, I., Hirose, K., Yurimoto, H., Nakashima, S.: "Water solubility in majoritic garnet in subducting oceanic crust."Geophysical Research Letters. 30(22). SDE5-1-5-4 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Namiki, A., T.Hatakeyama, A.Toramaru et al.: "Bubble size distributions in aconvecting layer"Geophys.Res.Lett.. 30. SDE2-1-4 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa, O., K.Saiki, H.Wenk: "Intra-granular strains and grain boundary morphologies of dynamically recrystallized quartz aggregates in a mylonite"J.Struct.Geol.. 26. 127-141 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Saiki, K. et al.: "Morphological analysis of olivine grains annealed in an iron-nickel matrix : Experimental constraints on the origin of pallasites and on the thermal history of their parent bodies"Meteoritics planet.Sci.. 38. 427-444 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toramaru, A., T.Matsumoto: "Columnar joint morphology and cooling rate : a starch-water mixture experiment"J.Geophys.Res.. 109. 10.1029/2003J B002686 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 廣野哲朗, 横山 正, 高橋 学, 中嶋 悟, 山本由弦, 林 為人: "マイクロフォーカスX線CT装置を用いた堆積物・岩石の内部構造の非破壊観察"地質学雑誌. 108. 606-609 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, H., Imaizumi, T., Yoshida, T., Ito, H., Hasegawa: "Tectonic evolution and deep to shallow geometry of Nagamachi-Rifu Active Fault System, NE Janan"Earth Planets Space. 54. 1039-1043 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中嶋悟: "水の物性と地球ダイナミクス-地球内部のかたい水と地震の発生?-"日本物理学会誌. 57. 746-753 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masuda, K.Haramaki, T., Nakashima, S., Habert, B.: "Structural change of water with solutes and temperature up to 100 C in aqueous solutions a as revealed by ATR-IR spectroscopy"Applied Spectroscopy. 57. 274-281 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimura, T., B.Chouet: "A numerical simulation of magma motion, crustal deformation and seismic radiation associated with volcanic eruptions"Geophys.J.Int.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi