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低粘性の玄武岩質マグマの爆発的噴火メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05605
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関静岡大学

研究代表者

石橋 秀巳  静岡大学, 理学部, 准教授 (70456854)

研究分担者 奥村 聡  東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
三井 雄太  静岡大学, 理学部, 講師 (80717950)
研究協力者 安田 敦  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード爆発的噴火 / マイクロライト / マグマ / 減圧結晶作用 / レオロジー / 粘性-脆性遷移 / 苦鉄質 / 斜長石 / テクスチャー / 玄武岩 / 富士火山 / 噴火様式 / 玄武岩質マグマ / 破砕
研究成果の概要

本研究課題では,熱力学シミュレーションおよび天然火山噴出物の観察・分析によって,苦鉄質マグマの噴火ダイナミクスに強い影響を及ぼすマイクロライトの減圧結晶作用が,マグマの温度によって主にコントロールされることを明らかにした.また,室内でのマグマの結晶作用実験によって,結晶作用のカイネティックな遅れが残液メルトの組成変化経路の実効的冷却速度依存変化をもたらすが,メルト-斜長石間の元素分配関係そのものは実効的冷却速度に依存しないことを示した.したがって,含水・流動条件下で結晶作用が促進され,カイネティックな遅れが無視できる場合,平衡条件下で定式化されたメルト-斜長石温度計を適用可能と考えられる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,苦鉄質マグマの噴火ダイナミクスの多様性の原因とされるマイクロライト減圧結晶作用が,マグマの温度によって本質的にコントロールされることを明らかにした.この成果は,苦鉄質マグマの噴火ダイナミクスを理論モデル化するうえで温度が極めて本質的な要素であることを示唆する.また,マグマ温度の本質的重要性を明らかにしたことから,今後,火山噴出物の物質科学的研究を進めるうえでの指針を示したと言える.加えて,火山防災的な観点では,初期に噴出したマグマの温度を調べることで,同じ条件のマグマが噴出した時におこる現象を推測できる可能性を示した.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] A simple procedure for measuring magma rheology2019

    • 著者名/発表者名
      Aika K. Kurokawa, Takahiro Miwa, Hidemi Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: in press

    • NAID

      130007659141

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-magnesian olivine-bearing ultramafic lava blocks within Cenozoic accretionary sediments at Shizuoka, Japan: implications for young, hot pkume activity beneath the western Pacific Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Nakamura, Hidemi Ishibashi, Atsushi Yasuda, Natsumi Hokanishi, Junji Yamamoto
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 324-325 ページ: 315-324

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphibole-melt disequilibrium in silicic melt of the Aso-4 caldera-forming eruption at Aso Volcano, SW Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hidemi Ishibashi, Yukiko Suwa, Masaya Miyoshi, Atsushi Yasuda, Natsumi Hokanishi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 ページ: 137-137

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 苦鉄質マグマの温度が減圧結晶作用と噴火ダイナミクスに及ぼす影響:伊豆大島1986年噴火の玄武岩質安山岩メルトの例2018

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,種田凌也
    • 雑誌名

      静岡大学地球科学研究報告

      巻: 45 ページ: 55-66

    • NAID

      130008118497

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 熱力学的結晶作用シミュレーションによるメルト粘性スケールの信頼性の検討(序報)2018

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,鈴木琉斗
    • 雑誌名

      静岡大学地球科学研究報告

      巻: 45 ページ: 67-76

    • NAID

      130008118495

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rheological behavior of water-ash mixtures from Sakurajima and Ontake volcanoes: Implications for lahar flow dynamics.2018

    • 著者名/発表者名
      Aika K. Kurokawa, Hidemi Ishibashi, Takahiro Miwa, Futoshi Nanayama
    • 雑誌名

      Bulletin of Volcanology

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 玄武岩質マグマの減圧結晶作用と噴火ダイナミクスに及ぼすプレ噴火条件の影響:富士山1707年噴火玄武岩質マグマの例2017

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,天野大和
    • 雑誌名

      静岡大学地球科学研究報告

      巻: 44 ページ: 17-29

    • NAID

      130008118579

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 斑晶鉱物の元素拡散モデリングに基づく噴火準備タイムスケールの研究の現状2017

    • 著者名/発表者名
      菅野拓矢,石橋秀巳
    • 雑誌名

      静岡大学地球科学研究報告

      巻: 44 ページ: 47-64

    • NAID

      130008118577

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magma reservoir conditions beneath Tsurumi volcano, SW Japan: Evidence from amphibole thermobarometry and seismicity2017

    • 著者名/発表者名
      Shiho Nagasaki, Hidemi Ishibashi, Yukiko Suwa, Atsushi Yasuda, Natsumi Hokanishi, Takahiro Ohkura, Keiji Takemura
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 278-281 ページ: 153-165

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cooling rate responsiveness of pyroxene geothermometer2017

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamamoto, Hidemi Ishibashi, Koshi Nishimura
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic effects around magma reservoir and pathway by historical earthquake; A case study on Mt. Fuji, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hosono, Yuta Mitsui, Hidemi Ishibashi, Jun Kataoka
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 3 ページ: 33-33

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro- and Nano-inclusions in a Superdeep Diamond from Sao Luiz, Brazil2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kagi, Dmitry A. Zedgenizov, Hiroaki Ohfuji, Hidemi Ishibashi
    • 雑誌名

      Geochemistry International

      巻: 54 ページ: 834-838

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship between textural and photoluminescence spectral features of natural polycrystalline diamonds, carbonado and implication for its origin2016

    • 著者名/発表者名
      Hidemi Ishibashi, Hiroyuki Kagi, Shoko Odake, Hiroaki Ohfuji, Hiroshi Kitawaki
    • 雑誌名

      Geochemistry International

      巻: 54 ページ: 882-889

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温一軸圧縮実験によるマグマの粘性率測定:北海道,白滝の黒曜石溶岩の例2016

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,佐野恭平
    • 雑誌名

      静岡大学地球科学研究報告

      巻: 43 ページ: 21-31

    • NAID

      110010056040

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 苦鉄質マグマの噴火様式に及ぼす温度の影響:伊豆大島1986年噴火の例2018

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,種田凌也,安田敦,外西奈津美
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 角閃石-斜長石共存関係から探る流紋岩質単成火山のマグマだまりプロセス:伊豆カワゴ平火山の例2018

    • 著者名/発表者名
      諏訪由起子,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 斜長石の組織・化学組成に及ぼす冷却速度の影響:玄武岩質メルトの動的冷却結晶化実験2018

    • 著者名/発表者名
      種田凌也,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 箱根火山60kaカルデラ形成噴火に伴う火砕流の噴火準備過程2018

    • 著者名/発表者名
      辻原諒,小木曽哲,佐野貴司,石橋秀巳
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 角閃石斑晶・クリスタルクロットを用いた雲仙平成噴火のプレ噴火過程の制約2018

    • 著者名/発表者名
      岩橋くるみ,安田敦,石橋秀巳,外西奈津美
    • 学会等名
      日本火山学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Aso4珪長質マグマ中の角閃石-ホストメルト間非平衡2018

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,諏訪由起子,三好雅也,安田敦,外西奈津美
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2018年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Plagioclase-hosted melt inclusions of the 1986 eruption at Izu-Oshima volcano, Japan: Implication for pre-eruptive process2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Oida, Hidemi Ishibashi, Takahiro Miwa, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      JPGU 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pre-eruptive magmatic process of silicic monogenetic volcano inferred from amphibole phenocrysts: A case study of Izu-Kawagodaira volcano2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Suwa, Hidemi Ishibashi, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      JPGU 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pre-eruptive process of the 1991-1995 eruption at Unzen volcano, Japan: constraints from amphibole phenocrysts2018

    • 著者名/発表者名
      Kurumi Iwahashi, Hidemi Ishibashi, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      JPGU 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An EBSD study of plagioclase glomerocrysts in Aokigahara lava flow from Fuji volcano, Japan: Implication for their formation process.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nakajima, Hidemi Ishibashi, Yuki Kakihata, Natsumi Hokanishi, Katsuyoshi Michibayashi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      JPGU 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rhyolite-MELTSプログラムを用いたメルト粘性スケールの再現性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,鈴木琉斗
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 減圧過程における玄武岩質マグマの粘性率変化:等温過程 vs. 断熱過程2017

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 伊豆大島1986年B火口噴火のガブロ捕獲岩にみられる粒間メルト混合2017

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳, 種田凌也,千葉達朗,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 斑晶の元素拡散モデリングに基づく噴火準備タイムスケール研究の現状2017

    • 著者名/発表者名
      菅野拓矢,石橋秀巳
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 富士火山, 2500年前のS-18サブプリニー式噴火のプレ噴火プロセス2017

    • 著者名/発表者名
      菅野拓矢,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 伊豆半島,カワゴ平火山における噴火の準備過程: 溶岩流中の角閃石斑晶からの制約2017

    • 著者名/発表者名
      諏訪由起子,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜長石斑晶の化学的組織的特徴が示す富士火山のマグマ供給系の異方性2017

    • 著者名/発表者名
      井上智未,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 箱根火山60kaカルデラ形成噴火の準備過程2017

    • 著者名/発表者名
      辻原諒,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 伊豆大島1986年噴火の安山岩質メルトを含む斑レイ岩ゼノリス2017

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳, 種田凌也,千葉達朗,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 減圧結晶作用に伴う玄武岩質メルトの粘性率変化:富士山宝永噴火玄武岩質マグマの例2017

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳, 天野大和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 富士火山の斑レイ岩捕獲岩に含まれるメルト包有物2016

    • 著者名/発表者名
      田中佑希子,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田市市民会館(山梨県富士吉田市)
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜長石斑晶組織から探る富士火山のマグマ供給系2016

    • 著者名/発表者名
      井上智未,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田市市民会館(山梨県富士吉田市)
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 富士火山宝永噴火の玄武岩質マグマの上昇過程:斜長石マイクロライトからの制約2016

    • 著者名/発表者名
      天野大和,石橋秀巳,外西奈津美,安田敦
    • 学会等名
      日本火山学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田市市民会館(山梨県富士吉田市)
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Redox variation of erupting magma during Strombolian activity2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miwa, Hidemi Ishibashi
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extremely hot plume origin of ultramafic lava in the late Paleogene accretionary prism from shizuoka, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Nakamura, Hidemi Ishibashi, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Melt inclusions in gabbroic xenoliths from Fuji volcano; implication for criptic silicic magma chamber2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Tanaka, Hidemi Ishibashi, Natsumi Hokanishi, Atsushi Yasuda
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3相系マグマのレオロジー則と粘性-脆性遷移:桜島昭和溶岩の例2016

    • 著者名/発表者名
      石橋秀巳,三輪学央,三井雄太
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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