| 研究課題/領域番号 |
19H00721
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2020-2023)
広島大学 (2019) |
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研究代表者 |
並木 敦子 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (20450653)
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| 研究分担者 |
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2022年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2021年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | マグマ / 粘弾性 / 浸透率 / 気泡 / 実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地下のマグマが現在どのような状態にあるかを知り、そのマグマが今後どのような活動をするのか予測することは学術的にも防災上も重要な課題である。本研究では溶融マグマの粘弾性測定を行い、地下にあるマグマが地震波観測でどのように観測されるか推測する為に必要な物性値を明らかにする。また、マグマとマグマ中の火山ガスの分離効率を明らかにする浸透率測定、および、噴火の様式を左右する破砕実験を行い、マグマが今後どのような活動をするのか予測する為に必要な素過程を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究では大きく分けて1) 気泡と結晶を含む低粘性マグマの粘弾性測定、2) 高粘性シリシックマグマの粘弾性測定、3) 高温高圧下でのマグマの浸透率測定、4) 熔融マグマの破砕その場観察実験の４つの研究を行っている。2022年度は1)と4)において特に以下の進展があった。
１）低粘性マグマの粘弾性測定では気泡と結晶を含むマグマを1200℃に加熱し、レオメータを用いて動的粘弾性を測定する。この計画については2020年度までにマグマを溶かす為の炉を購入し、2021年度には測定用のアルミナ棒の偏心の問題を解決した。また、炉の中に固定でき、かつ高温で使用できるルツボを作成した。シリコンオイルとポリマーの標準物質を用いて粘弾性に関するキャリブレーションを行い、この形状で正しい測定ができるパラメータ範囲を決めた。また、標準ガラスを用いて温度のキャリブレーションも行った。2022年度は玄武岩質安山岩である阿蘇の火山灰を用いて粘弾性測定を行った。この結果、結晶が多い領域で部分熔融したマグマが固体的に振る舞う事を測定により示す事ができた。
４）熔融マグマの破砕その場観察実験は2020年度までにマグマを破砕する為の引張試験の方法を策定し、900℃まで昇温可能な炉に穴をあけ、破砕の最中を高速度カメラで観察する為の光学系と照明について方法を策定した。2021年度に実験を行い、マグマが破壊する様子を撮影する事ができた。2022年度は前年度に得られた結果を論文にまとめて投稿した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
固体の結晶を多く含む低粘性マグマの動的粘弾性測定を定量的に行えた事は当初の想定以上の成果である。
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| 今後の研究の推進方策 |
固体の結晶を多く含む低粘性マグマの動的粘弾性測定の結果を論文にまとめて出版する。
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