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気泡と結晶を含む熔融マグマの動的粘弾性を測定する

研究課題

研究課題/領域番号 16H04042
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
研究機関広島大学

研究代表者

並木 敦子  広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (20450653)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワードマグマ / 粘弾性 / 気泡 / 減衰 / 粘弾性測定 / 結晶 / 火山噴火
研究成果の概要

気泡を含む熔融マグマの動的粘弾性測定を高温常圧条件下で行った。その結果、Qが温度に依存すること、高い気泡含有量はマグマの剛性率と破壊強度を著しく低下させる事がわかった。一方、粘性率の気泡含有量依存性は剛性率程には大きくない事がわかった。低い剛性率は地震波と亀裂の伝播速度を遅くする。高気泡含有量のマグマの破壊強度が低い事は気泡含有量が80vol.%を超える噴出物があまり見られない事と整合的である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により得られた最も重要な成果は、マグマのQが温度に依存する事、剛性率が気泡含有量に寄る事である。Qは地震波の減衰で見積もる事ができ、また、剛性率は地震のS波伝播速度を変える。この結果は地震観測を用いて噴火前のマグマの温度と気泡含有量を推測できる可能性を示している。その実現の為には、より広いパラメータ範囲における精度の高いマグマの粘弾性測定が必要である。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fragility and an extremely low shear modulus of high porosity silicic magma2020

    • 著者名/発表者名
      Namiki Atsuko、Tanaka Yukie、Okumura Satoshi、Sasaki Osamu、Sano Kyohei、Takeuchi Shingo
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 392 ページ: 106760-106760

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2019.106760

    • NAID

      120007192318

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Model Experiment of Fracture Induced Long‐Period Events: Injection of Pressurized Gas Into a Viscoelastic Rock Analog2019

    • 著者名/発表者名
      Namiki Atsuko、Takahashi Makoto、Tsutsui Ryo
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 21 ページ: 11906-11914

    • DOI

      10.1029/2019gl085009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical characteristics of scoriae and ash from 2014-2015 eruption of Aso Volcano, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Namiki, Yukie Tanaka, Tadashi Yokoyama
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 147-147

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0914-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oscillatory rheology measurements of particleand bubble-bearing fluids: Solid-like behavior of a crystal-rich basaltic magma2017

    • 著者名/発表者名
      Namiki, A., and Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 44 号: 17 ページ: 8804-8813

    • DOI

      10.1002/2017gl074845

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 気泡と粒子を含む流体の動的粘弾性測定2019

    • 著者名/発表者名
      並木敦子、田中幸恵
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Permeability measurements of heated and unheated ash erupted from Aso Volcano2018

    • 著者名/発表者名
      並木 敦子、田中 幸恵、横山 正
    • 学会等名
      日本惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] An experimental study of the role of subsurface plumbing on geothermal discharge2017

    • 著者名/発表者名
      A. Namiki, Y. Ueno, S. Hurwitz, M. Manga,C. Munoz-Saez, F. Murphy
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 室内実験による火山現象の解明2017

    • 著者名/発表者名
      並木敦子
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 粘弾性体におきる地震の模擬実験2016

    • 著者名/発表者名
      並木 敦子、山口 哲生、隅田 育郎、鈴木 岳人、井出 哲
    • 学会等名
      日本惑星科学連合2016年大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究代表者のwebページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/namiki/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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