気泡と斑晶を含むマグマの噴火様式決定メカニズムをモデル実験で理解する

• 研究課題/領域番号: 24681035
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 自然災害科学
• 研究機関: 広島大学 (2014-2016); 東京大学 (2012-2013)
• 研究代表者: 並木 敦子 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (20450653)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2013年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: マグマ / 気泡 / 斑晶 / 粘弾性 / 脱ガス / せん断変形 / 減圧膨張 / 震動 / 粒子 / スロッシング / 結晶 / 誘発噴火 / 火山 / 噴火

研究成果の概要

マグマは融けた岩石であるが、これに気泡と結晶を含んでいる。マグマの噴火様式は噴火前の気泡の量に依存する事が良く知られているがこの気泡の量はマグマが上昇する過程で変わり得る。本研究ではその気泡の量が変化するメカニズムの理解と測定する方法の開発を目指した。実験に基づき、せん断変形及び減圧膨張により気泡中の火山ガスが大気中に抜ける量を見積もる式を提出した。また、大地震に伴う振動も気泡中の火山ガスを周囲のマグマから分離する効果がある事を示した、更に粘弾性測定に基づき、マグマ中に気泡と結晶が含まれる場合、マグマが固体的に振る舞いS波を通すかもしれない条件を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Sloshing of a bubbly magma reservoir as a mechanism of triggered eruptions (2016)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., E. Rivalta, H. Woith, T. R. Walter,
  • 雑誌名: J. Volcanol. Geotherm. Res. 巻: 320 ページ: 156-171
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2016.03.010
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An experimental study of the role of subsurface plumbing on geothermal discharge, (2016)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., Y. Ueno, S. Hurwitz,M. Manga, C. Munoz-Saez, and F. Murphy
  • 雑誌名: Geochem. Geophys. Geosyst., 巻: 17 号: 9 ページ: 3691-3716
  • DOI: 10.1002/2016gc006472
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 室内実験による火山現象の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 並木敦子
  • 雑誌名: 火山 巻: 61 ページ: 171-182
  • NAID: 130006330383
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] El Cobreloa: A geyser with two distinct eruption styles (2014)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., C. Munoz-Saez, and M. Manga
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 119 号: 8 ページ: 6229-6248
  • DOI: 10.1002/2014jb011009
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intermittent and efficient outgassing by the upward propagation of film ruptures in a bubbly magma (2014)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., and T. Kagoshima
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Solid Earth 巻: 119 号: 2 ページ: 919-935
  • DOI: 10.1002/2013jb010576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Earthquake model experiments in a viscoelastic fluid : A scaling of decreasing magnitudes of earthquakes with depth (2014)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., T. Yamaguchi, I. Sumita, T. Suzuki, and S. Ide
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Solid Earth 巻: 119 号: 4 ページ: 3169-3181
  • DOI: 10.1002/2014jb011135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can a sheet-like low-velocity region form an elongated Large Igneous Province? (2013)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., Sueyoshi, K. & Takeuchi, N.
  • 雑誌名: Geochem. Geophys. Geosys. 巻: 14 号: 8 ページ: 3053-3066
  • DOI: 10.1002/ggge.20182
  • 査読あり
• [雑誌論文] An empirical scaling of shear-induced outgassing during magma ascent : Intermittent magma ascent causes effective outgassing (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 353-354 ページ: 72-81
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.08.007
  • 査読あり
• [学会発表] Variety of Discharge Styles of Geothermal Water Generated by Plumbing Systems: An Experiment (2016)
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., Y. Ueno
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] 富士宝永噴火は宝永地震に伴うスロッシングで起きたと思うと色々説明できる (2016)
  • 著者名/発表者名: 並木 敦子、Rivalta Eleonora、Woith Heiko、Walter Thomas
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県 幕張
  • 国際学会
• [学会発表] Long Pathways for Outgassing Generated by a Rapid and Large Shear Strain of Bubbly Fluids Reducing Effective Viscosity and Affecting Eruption Styles (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki, Yukie Tanaka
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SF, California, USA
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Bubble Coalescences Found in a Scoria from 2014-2015 Aso Eruption (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SF, California, USA
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Sloshing of a bubbly magma reservoir (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Namiki, E. Rivalta, H. Woith, T. Walter
  • 学会等名: 26th IUGG general assembly
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 2015-06-22
  • 国際学会
• [学会発表] Bimodal Distribution of Geyser Preplay Eruptions: Lone Star Geyser, Yellowstone National Park (2014)
  • 著者名/発表者名: A Namiki, S Hurwitz, F Murphy, M Manga
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2014-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Intermittent and efficient outgassing by the upward propagation of film ruptures in a bubbly magma (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki
  • 学会等名: Cities on Volcanoes 8
  • 発表場所: Yogyakarta, Indonesia
  • 年月日: 2014-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] ２つの周期がある間欠泉:El Cobreloa (2014)
  • 著者名/発表者名: 並木敦子、Munoz-Saez Carolina, Manga Michael
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
  • 発表場所: 千葉県 幕張
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Experiments on shear induced generation of large gas slugs (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki
  • 学会等名: AGU, Chapman conference
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] An empirical scaling of shear-induced outgassing during magma ascent (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Namiki
  • 学会等名: European Geosciences Union General Assembly
  • 発表場所: Vienna Austria
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] An experiment and scaling of possible off-fault viscous deformations before large earthquakes
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., Yamaguchi, T., Sumita, I., T. Suzuki, S. Ide,
  • 学会等名: AOGS 2013
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] Intermittent and efficient outgassing by upward propagation of film ruptures
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., T. Kagoshima
  • 学会等名: IAVCEI 2013
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センタ－、鹿児島県
• [学会発表] Filling geyser conduits between eruptions, as revealed by acoustic measurements in the El Tatio Geyser Field, Chile
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., C. Munoz, S. Hurwitz, Other
  • 学会等名: IAVCEI 2013
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センタ－、鹿児島県
• [学会発表] 2種類の噴火を周期的に起こす間欠泉: El Cobreloa
  • 著者名/発表者名: 並木敦子 他
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 猪苗代町体験交流館、福島県
• [学会発表] Experimentally revealed diversity of outgassing styles controlling subsequent eruptions
  • 著者名/発表者名: Namiki, A., T. Kagoshima, Y. Kanno
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco CA, USA
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www-solid.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~namiki/