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珪長質火山活動の開始とその噴火様式の支配条件の解明:高結晶度マグマの流動・固化

研究課題

研究課題/領域番号 15H03714
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東北大学

研究代表者

奥村 聡  東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)

研究分担者 小園 誠史  東北大学, 理学研究科, 准教授 (40506747)
栗谷 豪  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード高結晶度マグマ / 爆発的噴火 / マグマレオロジー / 脱ガス / 発泡 / 発表
研究成果の概要

珪長質火山活動の謎の一つは,流動を阻害する結晶を多量に含む高結晶度マグマによる爆発的噴火である.50vol%程度以上の結晶を含むマグマは固体的挙動を示すために爆発的噴火にはマグマ流動化が必要だが,そのメカニズムは不明であった.この問題を解決するために,本研究では高結晶度マグマの減圧発泡実験および粘性測定を行った.その結果,大きな減圧速度では気泡形成により固相同士が分離することでマグマが流動化し,逆に小さな減圧速度では脱ガスが進行し固化してしまうことが分かった.つまり,高結晶度マグマが爆発的噴火を起こすには,噴火前に大きな過剰圧を蓄積するなどして,大きな減圧率を達成する必要があることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Silicic lava effusion controlled by the transition from viscous magma flow to friction controlled flow2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura, Tomofumi Kozono
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 44 号: 8 ページ: 3608-3614

    • DOI

      10.1002/2017gl072875

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheology of basaltic ash from Stromboli volcano inferred from intermittent compression experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Aika K Kurokawa, Takahiro Miwa, Satoshi Okumura, Kentaro Uesugi
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 343 ページ: 211-219

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2017.07.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheology of crystal-bearing natural magmas: Torsional deformation experiments at 800degC and 100 MPa2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura, Alexandra Kushnir, Caroline Martel, Remi Champallier, Quentin Thibault, Shingo Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal Volcanology and Geothermal Research

      巻: 328 ページ: 237-246

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tracking bubble evolution inside a silicic dike2016

    • 著者名/発表者名
      Antonio M. Alvarez-Valero, Satoshi Okumura, Fabio Arzilli, Javier Borrajo, Clemente Recio, Masao Ban, Juan C. Gonzalo, Jose M. Benitez, Madison Douglas, Osamu Sasaki, Piedad Franco, Juan Gomez-Barreiro, Asuncion Carnicero
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 262 ページ: 668-676

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] マグマの脱ガスとレオロジー:火山噴火の爆発性を支配する要因の解明へ向けて2016

    • 著者名/発表者名
      奥村聡
    • 雑誌名

      岩石鉱物科学

      巻: 45 ページ: 13-20

    • NAID

      130005131501

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Rheological transitions in high-temperature volcanic fault zones2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura, Kentaro Uesugi, Michihiko Nakamura, Osamu Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 120 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/2014jb011532

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Lava effusion modeling by a conduit flow model coupled with the brittle-ductile transition of magma2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura, Tomofumi Kozono
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Microstructural relaxation of andesitic magma foam2017

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Otsuki, Nobuo Geshi, Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Osamu Sasaki
    • 学会等名
      IAVCEI 2017 Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repeated Plinian eruptions from the shallow thick conduit in Sakurajima Volcano2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Araya, Michihiko Nakamura, Satoshi Okumura, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      IAVCEI 2017 Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscoelastic behavior of basaltic ash from Stromboli volcano inferred from intermittent compression experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Aika K. Kurokawa, Takahiro Miwa, Satoshi Okumura, Kentaro Uesugi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返し圧縮実験によるストロンボリ玄武岩質火山灰のレオロジー探究2016

    • 著者名/発表者名
      黒川愛香・三輪学央・奥村聡・上杉健太郎
    • 学会等名
      日本火山学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Rheological lock-up of silicic magmas: Reevaluation based on laboratory experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okumura
    • 学会等名
      巨大地震と火山活動第3回研究会(地震研究所特定共同研究B)
    • 発表場所
      蔵王
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Laboratory Simulation of Shear Deformation and Outgassing of Silicic Magmas2016

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., M. Nakamura, and K. Uesugi
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2016
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 奥村聡・小園誠史・小屋口剛博・長井雅史2016

    • 著者名/発表者名
      奥村聡・小園誠史・小屋口剛博・長井雅史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会 2016年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高結晶度マグマの発泡とそれに伴う流動化2015

    • 著者名/発表者名
      奥村聡・岩本将明・佐々木理
    • 学会等名
      日本火山学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      富山大学、富山
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Correlation between magma chamber deflation and eruption cloud height during the 2011 Kirishima-Shinmoe-dake eruptions2015

    • 著者名/発表者名
      Kozono, T., Ueda, H., Shimbori, T., and Fukui, K.
    • 学会等名
      IUGG 2015
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 珪長質マグマの粘性流動と摩擦すべり:火山の噴火様式の多様性に対する意義2015

    • 著者名/発表者名
      奥村聡・上杉健太朗・中村美千彦・佐々木理
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会 2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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