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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340155
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 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, 教授 (70260528)
• 研究分担者: 栗谷 豪 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教 授 (80397900) ; 安井 真也 日本大学, 文理学部, 准教授 (90287566)
• 連携研究者: 奥村 聡 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40532213) ; 吉田 武義 東北大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (80004505)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 火山 / 岩石 / 鉱物 / 地質学 / 火成岩 / マグマ

研究概要

新燃岳2011年噴火を例に、噴火の爆発性の違い(サブプリニー式噴火とブルカノ式噴火・溶岩ドーム噴火)により、火道浅部でのマグマ滞留時間が異なることを石基の微細な結晶が記録していることを見出した。また、安山岩質軽石を出発物質として、火道浅部条件における、発泡組織の表面張力による形状緩和実験を行った。気泡の形状緩和・合体速度とその水蒸気圧依存性を明らかにするとともに、圧密が進行し、ガスポケットの形成を促す可能性があることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative study of proximal eruptive events in the large-scale eruptions of Sakurajima Volcano:the An-ei vs. Taisho eruption, Bull (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui, M., et al
  • 雑誌名: Volcanol.Soc.Japan 巻: VOL.58 ページ: 59-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Submitted to the special issue of Sakurajima Volcano, Bull (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi,M., Otsuka,T., Sako,H., Kawamata,H., Yasui,M., et al
  • 雑誌名: Volcanol. Soc.Japan 巻: VOL.58 ページ: 17-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] 浅間前掛火山プロキシマル火山地質学及び巡検案内書-浅間前掛火山黒豆河原周辺の歴史時代噴出物- (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋正樹・安井真也
  • 雑誌名: 火山 巻: 58巻 ページ: 311-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental constraints on permeable gas transport in crystalline silicic magmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura S., Nakamura M., et al
  • 雑誌名: Contributions to Mineralogy and Petrology Springer 巻: VOL.164 ページ: 493-504
  • DOI: DOI:10.1007/s00410-012-0750-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射光X線を用いた流動するマグマのその場観察:火山噴火の多様性の原因解明へ向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥村聡・中村美千彦・上杉健太郎
  • 雑誌名: 放射光 巻: 25巻 ページ: 222-228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syn- eruptive desulfidation of pyrrhotite in the pumice of the Sakurajima 1914-15 eruption:Implication for potential magma ascent rate meter (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K. and Nakamura M.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: VOL.107 ページ: 206-211
  • DOI: doi:10.2465/jmps120621b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flux of volcanic CO2 emission estimated from melt inclusions and fluid transport modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S. and Nakamura, M.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: VOL.361 ページ: 497-503
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2012.11.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] 安山岩質降下軽石と溶岩流の結晶破砕度-浅間火山と桜島火山の噴出物の場合- (2012)
  • 著者名/発表者名: 安井真也
  • 雑誌名: 火山 巻: 57巻 ページ: 145-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] 火砕堆積物の解析から探る 火山噴火のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村 美千彦
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 117巻 ページ: 329-343
  • DOI: DOI:JST.JSTAGE/geosoc/117.329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture healing in a magma: An experimental approach and implications forvolcanic seismicity and degassing (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S., M. Nakamura
  • 雑誌名: Jour. Geophys. Res 巻: VOL.115 ページ: B09209 1-14
  • DOI: DOI:10.1029/2009JB000834
  • 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 conduits (2010)
  • 著者名/発表者名: Okumura, S., M. Nakamura, T. Nakano, K. Uesugi, A. Tsuchiyama
  • 雑誌名: Jour. Geophys. Res 巻: VOL.115 ページ: B06201 1-10
  • DOI: DOI:10.1029/2009JB006904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemically driven growth and resorption of bubbles in a multivolatile magmaticsystem (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S., M. Nakamura
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: VOL.276 ページ: 18-28
  • DOI: doi:10.1016/j.chemgeo.2010.05.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] 桜島火山大正噴火 の準備過程-磁鉄鉱化学組成からの制約- (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村美 千彦・田村翔・伊藤嘉紀・ 奥村 聡・ 井口正人・味喜大介
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 53B巻 ページ: 261-267
• [雑誌論文] deformation may inducenon-explosive volcanism via degassing through bubble networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Okumura, S., Nakamura, M., Takeuchi, S., Tsuchiyama, A., Nakano, T., Uesugi, K, Magma
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: VOL.281 ページ: 267-274
  • DOI: doi:10.1016/j.epsl.2009.02.036
  • 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 巻: 31巻 ページ: 29-34
• [雑誌論文] The relative roles of boundary layer fractionation andhomogeneous fractionation in cooling basaltic magma chambers (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuritani, T.
  • 雑誌名: Lithos 巻: VOL.110 ページ: 247-261
  • DOI: doi:10.1016/j.lithos.2008.12.012
  • 査読あり
• [学会発表] 噴火に伴う硫化物の高速酸化反応:桜島火山の例 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本恵子・中村美千彦・味喜大介・井口正人
  • 学会等名: 地殻流体研究会2013
  • 発表場所: 静岡県伊豆市ラフォーレ修善寺
  • 年月日: 2013-03-03
• [学会発表] 一ノ目潟マールにおける下部地殻捕獲岩の輸送プロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 柳田泰宏・中村美千彦・吉田武義
  • 学会等名: 地殻流体研究会2013
  • 発表場所: 静岡県伊豆市ラフォーレ修善寺
  • 年月日: 2013-03-03
• [学会発表] 表面張力によるメルトフォーム組織緩和:粘性・比表面積・斑晶量の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大槻静香・中村美千彦
  • 学会等名: 日本火山学会
  • 発表場所: 長野県御代田町
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] 桜島大正噴火軽石に含まれる磁硫鉄鉱の脱硫化反応:マグマの酸化速度計の開発にむけて (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本恵子・中村美千彦
  • 学会等名: 日本火山学会
  • 発表場所: 長野県御代田町
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] 2011年噴火噴出物中にみられるナノライトの晶出過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 無盡真弓・中村美千彦・奥村聡、新燃岳
  • 学会等名: 日本火山学会
  • 発表場所: 長野県御代田町
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] 謎の多い浅間前掛火山の天明 噴火 (2012)
  • 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: 長野県御代田町のエコールみよ
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] Textural relaxation of melt foam due to surface tension: Implications for the mechanismof vulcanian Eruptions, GCOE symposium2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: Otsuki, S., Nakamura, M
  • 学会等名: Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
  • 発表場所: Sendai,Japan
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Syn- eruptive desulfidation of pyrrhotite in pumice of the Sakurajima Taisho eruption: Implication for potential magma oxidation rate meter (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K., Nakamura, M
  • 学会等名: GCOE symposium 2012 "Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
  • 発表場所: Sendai,Japan
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Nanolites crystallization in the 2011 eruption of the Shinmoedake (2012)
  • 著者名/発表者名: Mujin, M., Nakamura, M. Okumura, S.
  • 学会等名: Kirishima Volcanic group, GCOE symposium 2012 "Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 花崗岩質メルトとCO2流体の間の炭素同位体分別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村俊平・中村美千彦・圦本尚義
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Textural Relaxation of Melt Foam:Implications for Vulcanian Explosions (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M., OTSUKI S.
  • 学会等名: AOGS - AGU (WPGM)
  • 発表場所: Sentosa Island, Singapore
  • 年月日: 2012-08-17
• [学会発表] 新燃岳2011年噴火噴出物の低水蒸気圧下での融解実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 無盡真弓・中村美千彦・奥村聡
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] 桜島大正噴火噴出物中に産する磁硫鉄鉱の酸化組織とその成因 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本恵子・中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] 鉱物化学組成と揮発性成分から見た桜島火山大正噴火の浅部マグマ供給系 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智紀・中村美千彦・奥村聡・味喜大介・井口正人
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] 爆発的噴火に伴う磁硫鉄鉱の脱硫化反応:マグマの上昇速度計への応用に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本恵子・中村美千彦
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 表面張力によるメルトフォーム組織緩和実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大槻静香・中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] Coupled effect of magma degassing and rheology on silicic volcanism (2012)
  • 著者名/発表者名: OKUMURA S., Nakamura M., Uesugi K., Nakano T
  • 学会等名: EGU(招待講演)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2012-04-23
• [学会発表] 黒曜石薄層の 形成メカニズム (2011)
  • 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: 旭川
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] 桜島火山大正溶岩にみられる集合斑晶の成因 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西尾光・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: 旭川
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] Nanolites in volcanic ash: a clue to understand gas pocket processes in the on-going Sakurajima eruption (Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, S. Otsuki, D. Miki, M. Iguchi
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 発泡したマグマの流動・変形その場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村聡・中村美千彦・上杉健太朗・中野司・土山明
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会2011
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 地表付近でのメルトフォームの崩壊メカニズム:ブルカノ式噴火機構への意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大槻静香・中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会2011
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Experimental constraints on the permeable gas transport in ascending magmas (INVITED) (2010)
  • 著者名/発表者名: Okumura, S., Nakamura, M., Nakano,T.
  • 学会等名: Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20105071
• [学会発表] Evolution of microstructure of bubbles and gas permeability in shearedrhyolite (INVITED) (2010)
  • 著者名/発表者名: Okumura,S., M.Nakamura, T. Fujioka, A. Tsuchiyama, S. Takeuchi, T. Nakano, K. Uesugi
  • 学会等名: American Gophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco,USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Voluminous juvenile lithic fragments in the pumice-fall deposit of the 1108 eruption of Asama volcano: Evidence of repeated compaction and fragmentation in the shallow conduit (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura,M., T.,Kichise, M. Yasui, Y.Nagahashi, T., Y
  • 学会等名: American Gophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco,USA
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] マグマ破断面のヒーリング実験による周期性火山性地震の発生機構の解明 (2010)
  • 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: 京都
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] 桜島火山歴史時代の大規模噴火の火口近傍プロセス-安永噴火と大正噴火の比較- (2010)
  • 著者名/発表者名: 安井真也・高橋正樹・島田純,味喜大介・石原和弘
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] 浅間前掛火山天明・天仁噴出物の斑晶斜方輝石の組成累帯構造とマグマ溜りプロセ (2010)
  • 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: 京都
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] 桜島から噴出している火山礫のミクロ/ナノ構造:"ガス溜まり"の実体とそのブルカノ式噴火機構への意義 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村美千彦・大槻静香・味喜大介・井口正人
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 那須茶臼岳火山にみられる火砕成溶岩 (2010)
  • 著者名/発表者名: 南雲旭・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: 京都
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 噴火メカニズム系統樹作成の試み:噴火様式の分岐点の整理と理解に 向けた叩き台として (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村美 千彦
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] 浅間前掛火山十二世紀大規模噴火の噴火推移の再検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋正樹・安井真也・黒澤貴之
  • 学会等名: 日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Bubble growth and resorption driven by chemicalinteraction in the H2O-CO2- rhyolite system (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S., Nakamura, M.
  • 学会等名: Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Bifurcations of eruption processes: An overview with a case study of the Asama volcano (INVITED) (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M.
  • 学会等名: Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] 流動に伴う発泡したマグマの密度変化:変形実験からの制約 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村美千彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 浅間前掛火山における爆発性の分岐条件:1108年噴火の降下軽石層に含まれる石質岩片からの制約 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉瀬毅・中村美千彦・安井真也
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 桜島火山大正噴火のマグマの揮発性成分量と噴火ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智紀・中村美千彦・奥村聡,ほか
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 気泡が存 在するマグマ体における選択的結晶分化作用:利尻火山・沓形溶岩流 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗谷豪・吉田武義・長橋良隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] 浅間黒斑火山仙人溶岩グループにみ られるアグルチネート (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋正樹・安井真也・間瀬口輝浩・金丸 龍夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-23
• [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] 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: 2010-02-23
• [学会発表] An experimental study on aqueous fluid connectivity in amphibolitic lower crust (2009)
  • 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] A chromatographic simulation of CO_2 flushing in magmatic systems (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, S., Nakamura, M.
  • 学会等名: Americal Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] Permeability and pore-connectivity variation of pumices from a single pyroclastic flow eruption: Implications for partial fragmentation (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura,M., Otaki,K., Takeuchi, S
  • 学会等名: AmericalGeophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite: Implications for magma fracturing, degassing, and compaction of magma in volcanic conduits (2009)
  • 著者名/発表者名: Okumura,S., Nakamura, M., Nakano, T., Uesugi, K., Tsuchiyama, A.
  • 学会等名: AmericalGeophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-14
• [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
• [学会発表] 鉄チタン酸化鉱物か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: 2009-10-11
• [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: 2009-10-10