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玄武岩質マグマからの脱ガス:観測と実験に基づくモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0092
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関名古屋大学 (2020-2023)
広島大学 (2017-2019)

研究代表者

並木 敦子  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (20450653)

研究期間 (年度) 2018 – 2023
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
キーワードマグマ / 気泡 / 熔岩 / 結晶 / ハワイ / キラウエア火山 / 粉粒体 / 粘弾性 / 溶岩流 / 火山 / 固体地球物理学
研究成果の概要

本研究は3つのパートからなる。(1)ハワイ島における噴火の観測、(2)Lamont-Doherty Earth Observatory(LDEO)における気泡を含む溶岩流の実験、(3)GFZ-Potsdamとの共同研究で、マグマ上昇の開始の研究である。
(1)は2018年にハワイへ渡航し、この年に起こったLower East Rift Zoneの噴火を観察した。(2)は2019年にLDEOを訪問し、気泡を含む溶岩流の実験を行った。(1)で観察した熔岩流の気泡の体積分率が高かった為、この状況を模した実験とした。(3)については、この分野の基礎的な概念をまとめたレビュー論文を共著で執筆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)これまであまり理解の進んでいなかった玄武岩質熔岩の破砕プロセスを観測・物質科学的観察・及び理論的見積もりから明らかにした。これにより玄武岩質熔岩の爆発的噴火において重要なプロセスの理解への道が開けた。2018年ハワイ島の噴火は日本でも度々報道された規模の大きい噴火であった。この噴火の観測に参加し、学術的価値の高い論文を執筆できた事が社会的な意義だといえる。
(2)熔岩流における気泡の効果を明らかにした事に学術的な意義がある。
(3)噴火が始まる条件は噴火予測において最も重要な知見である。この問題に関する総説を執筆した事は学術的にも社会的にも大きな意義がある。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara, KITP(米国)2022

    • 年月日
      2022-10-29
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam(ドイツ)2020

    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] US Geological Survey(米国)2018

    • 年月日
      2018-07-13
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Columbia University(米国)2018

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ observation of glass-like fragmentation of high-temperature silicate melts generating fine ashes2023

    • 著者名/発表者名
      Namiki Atsuko、Okumura Satoshi、Goto Akio、Yamada Tsutomu
    • 雑誌名

      Communications Earth & Environment

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s43247-023-00816-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Experimental Model of Unconfined Bubbly Lava Flows: Importance of Localized Bubble Distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Namiki Atsuko、Lev Einat、Birnbaum Janine、Baur Jasper
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 127 号: 6

    • DOI

      10.1029/2022jb024139

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The build-up and triggers of volcanic eruptions2021

    • 著者名/発表者名
      Caricchi Luca、Townsend Meredith、Rivalta Eleonora、Namiki Atsuko
    • 雑誌名

      Nature Reviews Earth & Environment

      巻: 2 号: 7 ページ: 458-476

    • DOI

      10.1038/s43017-021-00174-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Brittle fragmentation by rapid gas separation in a Hawaiian fountain2021

    • 著者名/発表者名
      Namiki Atsuko、Patrick Matthew R.、Manga Michael、Houghton Bruce F.
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 14 号: 4 ページ: 242-247

    • DOI

      10.1038/s41561-021-00709-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cyclic lava effusion during the 2018 eruption of Kilauea Volcano2019

    • 著者名/発表者名
      M. R. Patrick, H. R. Dietterich, J. J. Lyons, A. K. Diefenbach, C. Parcheta, K. R. Anderson, A. Namiki, I. Sumita, B. Shiro, J. P. Kauahikaua
    • 雑誌名

      Science

      巻: 366 号: 6470

    • DOI

      10.1126/science.aay9070

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Glass-like fragmentation of high-temperature silicate melts2023

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Namiki, Satoshi Okumura, Akio Goto, Tsutomu Yamada
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cratering experiments on a granular material with a size distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Namiki
    • 学会等名
      Atmospheres, Oceans, Earths -- Unifying perspectives on geophysical and environmental multiphase flows
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気泡を含む溶岩流のモデル実験2022

    • 著者名/発表者名
      並木敦子
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Brittle Fragmentation by Rapid Gas Separation in a Hawaiian Fountain2021

    • 著者名/発表者名
      A. Namiki, M. R. Patrick, M. Manga, B. F. Houghton
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Experimental Model of Unconfined Bubbly Lava Flows2020

    • 著者名/発表者名
      A Namiki, E Lev, J Birnbaum
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possible Fragmentation in a Lava Fountain at the Temperature Lower Than the Glass Transition2020

    • 著者名/発表者名
      A. Namiki
    • 学会等名
      Goldschmidt 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2018 年ハワイ島キラウエア火山噴火の概要とLERZ の溶岩流2019

    • 著者名/発表者名
      並木敦子
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Oscillatory Rheology Measurements of Particle‐ and Bubble‐Bearing Fluids: Solid‐Like Behavior of a Crystal‐Rich Basaltic Magma2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Namiki and Yukie Tanaka
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://www.eps.nagoya-u.ac.jp/~namiki/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2025-01-30  

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