| 研究課題/領域番号 |
16K01315
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
石崎 泰男 富山大学, 大学院理工学研究部(都市デザイン学), 教授 (20272891)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 玄武岩質プリニー式噴火 / マグマ溜り |
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| 研究実績の概要 |
本課題は、男体火山で約3万年前に発生した玄武岩質プリニー式噴火とその堆積物である男体小川テフラ（Nt-Og）を研究対象としている。Nt-Ogは、高密度の玄武岩質火山弾を主体とする降下堆積物であり、プリニー式噴火の堆積物としては非常に特異な構成物から構成される。本質物の斑晶及びメルト包有物組成、全岩主・微量成分組成及び嵩密度の分析は前年度までにほぼ完了しており、Nt-Ogが斑晶に乏しく低密度のデイサイト質軽石（DP、全岩SiO2量61.8～63.7％）、斑状で中間密度の安山岩～玄武岩質スコリア（AS、全岩SiO2量51.6～62.7％）、極度に斑晶に富み高密度の玄武岩質火山弾（BB、全岩SiO2量46.7～51.7％）から構成されていることが明らかになっている。本年度は代表的本質物のREE及び87Sr/86Sr比の分析を行った。
Nt-Og本質物のREE含有量（コンドライトによる規格値）には、LaからLuへ減少する傾向が見られる。前年度までの分析により親マグマの組成を代表することが分かっているSiO2量約52％のASにおいては、LaからLuへ起伏のない単調減少傾向が見られる。一方、SiO2量が52％以上のASとDPではEuの負異常、BBではEuの正異常が見られる。そのため、BBマグマとASマグマの形成には、それぞれ、SiO2量約52％のASマグマ（親マグマ）における斜長石斑晶の濃集と分別が重要な役割を果たしていたと結論される。一方、本質物の87Sr/86Sr比は多様であり、全岩SiO2量の増加に伴って87Sr/86Sr比が増加する。そのため、本質物にみられる組成多様性は分別結晶作用のみでは説明が困難である。本質物には大小の花崗岩が異質物として取り込まれていることから、花崗岩質地殻物質の同化も本質物の組成多様性の形成に重要な役割を果たした可能性が高い。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の計画では平成30年度にNt-Ogの分布調査を行い、高密度火砕物を輸送した噴煙の特性（噴煙高度、噴出率など）を検討する予定であった。しかしながら、研究代表者が長年噴火履歴調査を行ってきた草津白根火山において、平成30年1月23日に小規模な水蒸気噴火が発生し、本課題の研究計画に大きく影響を与えることとなった。この噴火が積雪期に発生したこともあり、融雪や降水により貴重な噴出物試料が消失する前に集中的に調査を行う必要があった。当初は夏前には調査が完了する見込みであったが、5月上旬の湯釜火口での噴火警戒レベルの引き上げなどの影響もあり、10月下旬まで噴出物の調査、試料の採取・保存に時間を割かざるを得なかった。
このような事情もあり、平成30年度には主に室内実験（本質物のREE及び87Sr/86Sr比分析）を実施した。これにより、玄武岩質プリニー式噴火発生直前のマグマ溜り内部に共存したデイサイト質マグマ、安山岩質マグマ及び玄武岩質の成因関係解明に重要な知見が得られた。
このように室内実験は順調に進んでいるものの、Nt-Ogの分布調査が未実施であることから、総合的に判断して現在までの進捗状況を「やや遅れている」と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本課題の実施期間を1年間延長することが了承されたため、当初平成30年度に実施予定であったNt-Ogの分布調査を重点的に行う。これまでの研究により、模式露頭におけるNt-Ogの本質物の岩質及び密度特性の時間変化を解明できたため、他地域に産するNt-Ogの同定、Nt-Ogを構成するフォールユニット間対比が正確に行えるようになった。既存文献から収集済みのNt-Ogに露頭位置情報を用い、広域分布調査を7月以降に実施する。この調査の完了後に、速やかに噴煙柱の特性（噴出率、噴煙高度など）の解析を行う。また、GISを用いて高密度火砕物降下による被災予測図を作成する。所属学科にGISを研究手法として用いている教員が着任したこともあり、この教員からアドヴァイスを受けることで質の高い被災予測図の作成が可能になると考えている
本質物のREE組成及び同位体比分析についても継続して行う。同位体比組成については北海道大学大学院理学研究院「マグマ変遷解析センター」での分析を予定している。REE組成分析についてはActLabs社に分析を委託する。得られたデータを基に、Nt-Og噴火で噴出した多様な組成のマグマの成因関係を解明し、マグマ多様性を生み出したプロセスの描像を行いたい。
Nt-Og噴火を起こしたマグマ溜り内部の岩石学的構造については、既に得られている全岩主・微量成分組成と鉱物組成のデータを基に論文化が可能な段階になっており、年度内の投稿を目指して準備を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者が長年調査を行ってきた草津白根火山において平成30年1月23日に小規模な水蒸気噴火が発生し、10月下旬までこの噴火に関連した調査・分析等に専念せざるを得なかったため、計上していた研究費を計画通りに執行することができなかった。本課題については1年間の研究期間の延長が認められたため、本年度は研究費を分析用消耗品購入費、男体火山への調査旅費、同位体比分析を予定している北海道大学への旅費、希土類元素含有量分析の委託費（ActLabs社に分析を委託）に使用する。また、本課題の研究対象である男体小川テフラの噴出年代を確定するため、テフラ直下の土壌の放射性炭素年代を測定予定（株式会社パレオ・ラボ社に測定を依頼予定）であり、その経費に研究費を用いる。その他、成果発表のための学会参加旅費（神戸大で開催される日本火山学会に参加予定）、論文出版のための英文校正費と投稿費に研究費を用いる。
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