| 研究課題/領域番号 |
18K03800
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
隅田 育郎 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90334747)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 地震 / マグマ / 結晶 / 粒子体積分率 / レオロジー / 空振 / 加速度 / 粒径 / 粉粒体 / 間隙水圧 / 室内実験 / 液状化 / ダイラタンシー / 全圧 / 地盤 / トランポリン効果 / 気泡 / 火山 / 玄武岩質マグマ / 気泡上昇 / 誘発噴火 / マグマだまり / 火山噴火 / 脱ガス |
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| 研究成果の概要 |
粒子を含む液体（結晶を含むマグマのモデル）からの(i) 脱ガス、(ii) 振動下における間隙流体圧の発生、をモデル化する２つの実験を行い、以下の結果を得た。(i)粒子の体積分率φがφ=0.4、かつ気泡の体積が臨界値以上の場合は気泡の上部が液面から頭を出した直後に気泡が破裂し、気泡の開口部において共鳴する音が発生することを発見した。これは粒子を含む流体が十分に速い速度で引っ張られて、膜が破壊するためだと説明できる。(ii) 振動により間隙流体圧が変化しない、正、負、振動する、の４通りに場合分けした。そして、これらの現象が発現する振動の加速度、φ、粒径条件を制約し、物理的な解釈を与えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マグマはしばしば結晶（粒子）を含む。粒子の体積分率φが増えると(a) 流体的な性質から固体的な性質へと変わり、(b)間隙流体圧が上昇する場合から低下する場合へと変わる。これらの現象は火山噴火の様式に関係すると考えられているが、その詳細は分かっていない。本研究では(a)についてφ、気泡体積が変わると破裂の仕方、空振波形が顕著に変わることを発見した。この結果は空振からφ、気泡体積が制約でき得ることを示す。(b)については間隙流体圧の変化の様式をφ、振動加速度、粒径の関数として整理した。これは間隙水圧の指標となる地下水位の変化から、未知パラメータを制約する上で基礎となる。
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