| 研究課題/領域番号 |
20KK0075
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
前野 深 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20444078)
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| 研究分担者 |
井村 匠 山形大学, 理学部, 助教 (20878524)
McIntosh Iona 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 研究員 (70780899)
石塚 治 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, 首席研究員 (90356444)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 水蒸気爆発 / 噴出物 / 堆積物 / 熱水系 / 噴火履歴 / マグマ供給系 / 山体崩壊 / マグマ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水蒸気爆発の発生機構を解明するために、仏領グアドループ島La Soufriere火山を主な研究対象として、先端的な地質学・物質科学・地球化学的手法を組み合わせて以下 (1)～(3) の研究を進める。(1) 噴出物解析にもとづき水蒸気爆発のプロセスと熱水系圧力溜まりの物理化学状態を解明する。(2) 水蒸気爆発前後の噴火履歴・マグマ供給系の変遷を構築し、水蒸気爆発とマグマ噴火との時間的、空間的関係を解明する。(3) マグマ噴火の先行現象や山体崩壊の引き金・帰結としての水蒸気爆発の役割など、水蒸気爆発の火山発達過程への影響を解明し、水蒸気爆発の機構とそれを駆動する火山システムの解明に貢献する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では水蒸気爆発の機構とそれを駆動する火山システムの解明を目的としている。主に仏領グアドループ島La Soufriere火山を対象とした噴火堆積物調査、試料採取、化学分析、年代測定を行うことが重要となるが、2022年度は依然としてコロナ禍のためにフランスへの渡航が難しい状況にあったため、予定していた仏研究者との共同での調査や対面での研究打ち合わせは、仏研究者の事情も考慮して実施を見送ることにした。一方で、衛星写真による地形判読の実施、現地調査や分析のための準備や情報収集、および日本国内における類似火山の調査、情報収集を継続した。
日本国内については、とくに2018年に水蒸気爆発を起こした霧島硫黄山に注目し、La Soufriere火山との比較を念頭におき，噴火発生場についての研究を進めた。霧島硫黄山溶岩の岩石学的特徴を明らかにするために、前年度に採取した試料分析を行った。偏光顕微鏡による斑晶鉱物の同定、12試料に対するXRFによる全岩主成分分析、代表的試料のEPMAによる鉱物組成分析を進めた。特筆すべき点として、硫黄山で初めて見出したカンラン石斑晶には厚い反応縁が発達し逆累帯構造が認められるものと、反応縁が薄く正累帯構造が認められるものなど複数のタイプが存在することがわかった。また、カンラン石の組成については、霧島火山群のどの火山においても報告がないMg値が90に達するものが含まれていることが明らかとなった。全岩化学組成の特徴や、カンラン石に認められる複数のタイプの累帯構造の特徴を踏まえると、硫黄山噴火には未分化な苦鉄質マグマが複数回にわたり関与したことが示唆される。これらの結果は、現在の硫黄山溶岩の噴出過程やマグマ・熱水供給系のイメージの明確化に貢献する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
仏側共同研究者とLa Soufriere火山における現地調査および仏（パリ，IPGP）での対面での打ち合わせを予定していたが、コロナ禍による制限や、仏側共同研究者が事情により長期にわたり現地調査に同行できない状況が生じたため、今年度も実施を見送らざるを得なくなった。ただし、現地調査については2023年度中に実施する目処が立ち、共同研究者とも打ち合わせを行い、準備、情報収集を進めている段階にある。一方、日本国内の水蒸気爆発の事例やマグマ供給系を対象とした研究では、データを収集しているものの、統合的な理解を得られる段階には至っておらず、今後も着実に研究を進める必要がある。以上のことから、全体として当初の予定より遅れていると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度にLa Soufriere火山における噴火堆積物調査を行うことを最優先目標とする。コロナ禍の状況は改善していることに加え、共同研究者の現地調査への参加、協力にも目処が立ったため、現地調査をまず実施できるよう可能な限りを尽くす。採取試料の化学分析や年代測定についても今年度可能な限り行い、当初計画に沿った研究の実現に努める。
国内火山との比較研究を進めることは可能であるので、霧島硫黄山などの水蒸気爆発の事例を対象として、表面現象の推移や噴火堆積物の特徴、火山体構造、マグマ供給系を解明するための研究は引き続き進める。水蒸気爆発研究の現状と課題について仏側研究者とあらためて意識と情報を共有する。
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