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火道構造から推測する噴火駆動力と爆発的噴火挙動との関係

研究課題

研究課題/領域番号 19K04024
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

下司 信夫  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (70356955)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード火山 / 噴火 / 火山爆発 / 噴火推移予測 / マグマ溜まり / 爆発的噴火 / 割れ目噴火 / カルデラ陥没 / マグマ過剰圧 / マグマ上昇速度 / メルト包有物 / 三宅島 / 桜島 / 火道 / マグマ / 爆発性 / 過剰圧
研究開始時の研究の概要

マグマの地表への通路である火道の形状やその中のマグマの過剰圧は、地表における火山噴火の激しさや噴出率をコントロールする重要な物理量であるが、活動的火山ではそれを直接観測することは不可能である。本研究では、噴火割れ目の形状からマグマの過剰圧を弾性変形モデルにより復元し、噴出物の分布・岩相などから噴火の爆発性やマグマ噴出率を復元し、さらに噴出物の発泡組織から火道内のマグマ中の気泡量を復元する。これらを総合して割れ目噴火の爆発性の多様性に対するマグマ過剰圧の影響を評価する。

研究成果の概要

爆発的噴火の割れ目火道の構造を用いたマグマの過剰圧の推定や、その爆発性などの評価のため、桜島火山・三宅島火山およびそのほかの爆発的噴火の事例について調査を行った.実際の噴出物の層序に沿った試料採取と減圧組織の解析を行い、マグマ減圧速度と噴出率、それに必要なマグマ過剰圧などの検討を実施した結果、爆発的噴火の推移に沿ったマグマ上昇速度の変化を抽出することに成功した.桜島などにおいて得られたマグマ溜まりの過剰圧の時間発達過程を、より大規模なカルデラ形成噴火の割れ目噴火に応用し、様々な規模の爆発的噴火におけるマグマ溜まりと火道内のマグマ圧力変化についての総合的な理解を進めることができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

爆発的割れ目噴火の発生やその推移をコントロールするマグマの過剰圧変化を実際の噴火事例を用いて復元し、割れ目噴火の爆発性と火道中のマグマの過剰圧との関係を明らかにした.マグマ過剰圧は噴火直前の地盤変動などに直接反映するため、本研究の成果は噴火直前の地盤変動から発生が切迫する割れ目噴火の爆発性の予測に直結する.

報告書

(6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
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Universidad Catolica de Chile(チリ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ローマ第三大学/フィレンツェ大学/INGV(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Evolution of the magma plumbing system of Miyakejima volcano with periodic recharge of basaltic magmas2022

    • 著者名/発表者名
      Geshi Nobuo、Oikawa Teruki、Weller Derek J.、Conway Chris E.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 74 号: 1 ページ: 20-20

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01577-7

    • 関連する報告書
      2021 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] Magmatic overpressures, volatile exsolution and potential explosivity of fissure eruptions inferred via dike aspect ratios2020

    • 著者名/発表者名
      Geshi Nobuo、Browning John、Kusumoto Shigekazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 9406-9406

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66226-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Decompression of magma chamber toward caldera collapse and eruption of voluminous ignimbrite2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Geshi
    • 学会等名
      Submarine caldera volcanoes - The cutting edge of our understanding achieved by various approaches -
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pressure evolution in magma chamber on the development of collapse caldera2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Geshi
    • 学会等名
      IAVCEI the 8th Collapse Caldera Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 桜島1914年噴火のプリニー式噴火期のマグマ上昇過程2023

    • 著者名/発表者名
      下司信夫
    • 学会等名
      日本火山学会2023年秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模火砕噴火の準備・トリガー・推移と そのメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      下司信夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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