| 研究課題/領域番号 |
18H01296
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
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| 研究分担者 |
小園 誠史 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40506747)
伊藤 正一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60397023)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
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| キーワード | 爆発的火山噴火 / マグマ破砕 / 減圧結晶化実験 / 噴火推移予測モデル / 脱ガス / 爆発的噴火 |
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| 研究成果の概要 |
火山噴火の爆発性を決定づけているのは，地表へ上昇するマグマの破砕である。マグマ破砕は高粘性流体であるマグマの流れを，マグマの飛沫を含む低粘性ガス流へと変化させることで爆発的噴火を引き起こす。本研究ではマグマ破砕のメカニズムを明らかにするために，火砕物の解析，減圧結晶化実験，物理モデルの構築と数値実験を行い，火砕物と実験試料の比較，地球物理観測の結果と数値実験の比較などを通して国内火山で過去に発生した爆発的噴火についてマグマの破砕条件を明らかにした。また得られた結果に基づいて，マグマ破砕条件と噴火推移の関係についても検討を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
爆発的火山噴火は，粉々に破砕されたマグマが地表へ放出されることで発生する。本研究では，実際の火山噴火と火山噴出物の組織を実験と計算機を用いて再現し，破砕メカニズムを明らかにした。本研究の結果，マグマ中の結晶量が十分な量になるとマグマが破砕するケースや，結晶が少なくとも破砕するケースがあることが分かった。このような多様な破砕メカニズムが爆発的火山噴火の推移に影響を与えている可能性も示された。今後，ここでは対象としなかった他の火山噴火についても検討を進めることで，本モデルの妥当性を検証していく必要がある。
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