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2009 年度 実績報告書

火山噴火様式の分岐を支配する火道浅部脱ガス機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340155
研究機関東北大学

研究代表者

中村 美千彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70260528)

研究分担者 栗谷 豪  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80397900)
安井 真也  日本大学, 文理学部, 准教授 (90287566)
キーワード火山噴火 / 浅間火山 / 桜島火山 / 噴火様式 / メルト包有物 / 磁鉄鉱
研究概要

活火山の典型的噴火事例においてマグマの上昇・脱ガス履歴を明らかにするため,浅間火山および桜島火山噴出物の岩石学的研究を行った.まず,浅間火山の天仁噴火において,軽石とともに多量に噴出する本質物質の石質岩片の含水量や結晶度を調べ,(1)その両者が,火道のごく浅部に上昇してくるまでは,同じ減圧履歴をたどったこと(2)斑晶を除いた部分の発泡度が60%に達した時点で,気泡の連結度が急激に上昇し,軽石として破砕をするか,圧密を起こして石質岩片となるかの分岐が発生したこと(3)このことから,浅間火山においては天仁噴火時のマグマ上昇速度が,ちようど爆発的な噴火と非爆発的な噴火の分岐点付近にあり,このときの減圧速度をマイクロライト結晶化実験などによって決定することにすることにより,将来の噴火活動において,噴火様式の半経験的な予測ができる可能性があることが明らかとなった.また,桜島火山のもっとも最近の爆発的噴火である大正噴火において,メルト包有物の揮発性成分量の分析を顕微赤外分光法で行った.その結果,珪長質端成分マグマ由来の斑晶に含まれるメルト包有物は,含水量が最大で約2.4%であり,珪長質端成分マグマ溜まりは桜島直下数kmの浅部に存在すると予想された.また,まだデータ数は少ないものの,高温端成分マグマ由来の斑晶に含まれるメルト包有物は,相対的にCO2に富む傾向にあり,より深部のマグマ溜まりから供給されたことが示唆された.さらに,斜長石に含まれる磁鉄鉱の包有物および磁鉄鉱斑晶の化学組成から,大正噴火の準備過程では,マグマ溜まりに苦鉄質マグマが繰り返し注入されて継続的に温度が上昇していったことが明かとなった.以上から,桜島火山下のマグマ供給系は二段階のマグマ溜まりからなり,噴火の根本的な駆動力は苦鉄質端成分マグマが持っていることが明らかとなった

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Effect of grain growth on cation exchange between dunite and fluid : implications for chemical homogenization in the upper mantle2010

    • 著者名/発表者名
      Ohuchi, T., Nakamura, M, Michibayashi, K
    • 雑誌名

      Contributions to Mineralogy and Petrology doi : 10.1007/s00410-009-0481-7(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite : Implications for brittle fracturing, degassing, and compaction of magmas in volcanic conduits2010

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakamura, M., Uesugi, K., Nakano, T., Tsuchiyama, A.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research doi : 10.1029/2009JB006904(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浅間火山1783年噴火と1108年噴火の本質物質の見かけ密度と噴火機構2010

    • 著者名/発表者名
      加藤史恵・安井真也・高橋正樹
    • 雑誌名

      日本大学文理学部自然科学研究所 研究紀要 45

      ページ: 255-263

  • [雑誌論文] Magma deformation may induce non-explosive volcanism via degaasing through bubble networks2009

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakamura, M., Takeuchi, S., Tsuchiyama, A., Nakano T., Uesugi, K.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 281

      ページ: 267-274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 結晶破砕度からみた溶岩ドーム噴出プロセス--榛名火山・二ッ岳と霧島火山・硫黄山および箱根火山・二子山の比較--2009

    • 著者名/発表者名
      安井真也・萩原秀美・高橋正樹
    • 雑誌名

      地球.プロキシマル火山地質学の新展開 31

      ページ: 29-34

  • [雑誌論文] The relative roles of boundary layer fractionation and homogeneous fractionation in cooling basaltic magma chambers2009

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T.
    • 雑誌名

      Lithos 110

      ページ: 247-261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraplate magmatism related to deceleration of upwelling asthenospheric mantle : implications from the Changbaishan shield basalts, northeast China2009

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Kimura, J.-I., Miyamoto, T., Wei, H., Shimano, T., Maeno. F., Jin, X., Taniguchi, H.
    • 雑誌名

      Lithos 112

      ページ: 247-258

    • 査読あり
  • [学会発表] 桜島火山歴史時代噴火の開始条件に関する岩石学的制約2010

    • 著者名/発表者名
      中村美千彦・伊藤嘉紀・田村翔・井口正人・味喜大介
    • 学会等名
      平成21年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20100223-20100224
  • [学会発表] 浅間・前掛火山における噴火様式の分岐条件2010

    • 著者名/発表者名
      中村美千彦・吉瀬毅・安井真也
    • 学会等名
      「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-03
  • [学会発表] Permeabihty and pore-connectivity variation of pumices from a single pyroclastic flow eruption : Implications for partial fragmentation2009

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Otaki, K., Takeuchi, S.
    • 学会等名
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20091214-20091218
  • [学会発表] A chromatographic simulation of CO_2 flushing in magmatic systems2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, S., Nakamura, M.(Invited)
    • 学会等名
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20091214-20091218
  • [学会発表] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite : Implications for magma fracturing, degassing, and compaction of magma in volcanic conduits2009

    • 著者名/発表者名
      Okumura, S., Nakamura, M., Nakano, T., Uesugi, K., Tsuchiyama, A.
    • 学会等名
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20091214-20091218
  • [学会発表] Water content in intraplate basalt magmas from the Longgnagarea, NE China2009

    • 著者名/発表者名
      Mizobuchi, F., Kuritani, T., Yoshida, T., Miyamoto, T., Nagahaghi Y., Taniguchi, H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2009 Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20091214-20091218
  • [学会発表] 発泡したマグマの脆性破壊実験:温度・歪み量の効果2009

    • 著者名/発表者名
      藤岡拓真・奥村聡・中村美千彦
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 発表場所
      小田原
    • 年月日
      20091010-20091012
  • [学会発表] 鉄チタン酸化鉱物かきら見るマグマ溜まりの熱史と均質性:桜島火山歴史時代噴火への応用2009

    • 著者名/発表者名
      中村美千彦・伊藤嘉紀・田村翔・井口正人・味喜大介
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 発表場所
      小田原
    • 年月日
      20091010-20091012
  • [学会発表] 火山灰粒子からみた浅間・仏岩火山クライマックス噴火の噴火様式の問題点2009

    • 著者名/発表者名
      安井真也
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 発表場所
      小田原
    • 年月日
      20091010-20091012
  • [学会発表] 浅間前掛火山天明・天仁噴出物中の斑晶斜方輝石の組成累帯構造について2009

    • 著者名/発表者名
      市川美弥・高橋正樹・安井真也
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 発表場所
      小田原
    • 年月日
      20091010-20091012
  • [学会発表] 中国北東部・白頭山地域の台地玄武岩マグマの成因2009

    • 著者名/発表者名
      栗谷豪, 木村純一, 宮本毅, 魏海泉, 嶋野岳人, 前野深, 金旭, 谷口宏充
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2009年年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20090908-20090910
  • [学会発表] An experimental study on aqueous fluid connectivity in amphibolitic lower crust2009

    • 著者名/発表者名
      Abe, M., Nakamura, M.
    • 学会等名
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2009-12-17
  • [学会発表] 反応輸送系モデルによるマグマ中CO2ガスフラッシング機構の解明2009

    • 著者名/発表者名
      吉村俊平・中村美千彦
    • 学会等名
      日本火山学会秋季大会
    • 発表場所
      小田原
    • 年月日
      2009-10-12

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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