火山の爆発的-非爆発的噴火の分岐を支配するマグマの脱ガスの定量的理解

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21684025
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 奥村 聡 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40532213)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 火山現象

研究概要

火山噴火の様式や爆発性を支配する要因の一つは, 地表へ上昇するマグマ中に形成された気泡内のガス成分が外部へ流出する, つまりマグマの脱ガスである.本研究では, 独自に変形実験装置を作成し, 放射光施設SPring-8のX線イメージングを利用することで, マグマの流動と脱ガスを世界で初めて観察することに成功した.この実験の結果, 流動するマグマからの脱ガスは非常に効率的であることが示された.これは発泡度の高いマグマを爆発的に噴出する火山噴火においては, 脱ガスを抑制するまだ知られていないメカニズムが存在していることを示唆する.

研究成果

• [雑誌論文] The H_2O content of andesitic magmas from three volcanoes in Japan, inferred from the infrared analysis of clinopyroxene (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura
  • 雑誌名: The European Journal of Mineralogy 巻: 23 ページ: 771-778
  • 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: Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Tsukasa Nakano, Kentaro Uesugi, Akira Tsuchiyama
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115 ページ: 06201
  • DOI: doi:10.1029/2009JB006904
• [雑誌論文] Magma deformation may induce non-explosive volcanism via degassing through bubble networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Shingo Takeuchi, Akira Tsuchiyama, Tsukasa Nakano, Kentaro Uesugi
  • 雑誌名: Earth Planetary Science Letters 巻: 281 ページ: 267-274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three differentiation stages of a single magma at Piton de la Fournaise volcano(Reunion hot spot) (2009)
  • 著者名/発表者名: Vincent Famin, Benoit Welsch, Satoshi Okumura, Patrick Bachelery, Satoru Nakashima
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems 巻: 10
  • DOI: doi:10.1029/2008GC002015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental constraints on permeable gas transport in crystalline silicic magmas
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Tsukasa Nakano, Kentaro Uesugi, Akira Tsuchiyama
  • 雑誌名: Contribution to Mineralogy and Petrology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 珪長質マグマ内でのガス移動メカニズム:脆性破壊に伴う亀裂形成のその場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村聡・中村美千彦・上杉健太朗・中野司
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2011年年会・総会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2011-09-11
• [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2011年度大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Evolution of microstructure of bubbles and gas permeability in sheared rhyolite (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Takuma Fujioka, Akira Tsuchiyama, Shingo Takeuchi, Tsukasa Nakano, Kentaro Uesugi
  • 学会等名: 2010 American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] 珪長質マグマからの開放系脱ガス (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村聡・中村美千彦・土山明・中野司・竹内晋吾・上杉健太朗
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2010年年会・総会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 結晶を含むマグマ中の気泡組織とガス浸透率:減圧発泡実験からの制約 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村聡・中村美千彦・上杉健太朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite : Implication for brittle fracturing, degassing, and compaction of magmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okumura, Michihiko Nakamura, Tsukasa Nakano, Kentaro Uesugi, Akira Tsuchiyama
  • 学会等名: 2009 American Geophysical Union fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-14