実時間スケールの決定によるマグマダイナミクスの解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23340160
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 中村 栄三 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 教授 (80201672)
• 研究分担者: 田中 亮吏 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (00379819) ; 小林 桂 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (20325129)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: マグマダイナミクス / U-Th-Ra / 放射非平衡 / 表面電離型質量分析計 / マルチコレクションICP-MS / 富士火山 / 斑晶鉱物

研究概要

最終年度は，これまでに開発を完了したU-Th-Ra放射非平衡年代ならびに微小元素，同位体組成分析・解析技術を活用し，富士火山噴出物の解析を実施した．さらに開発したTh同位体のマルチコレクションICP質量分析計による分析法と試料の精密な段階的酸溶脱法を組み合わせ，1万年を切る若い火山噴出物の年代測定を可能とする重要なブレークスルーを成し遂げた．富士火山噴出物については既に採取済みの35試料についてU-Th-Ra放射非平衡年代決定，主要・微量元素測定およびSr，Nd，Pb同位体組成の分析を完了し，富士火山マグマシステムに関するモデリングを進め，論文執筆の準備を進めている．昨年度，運営交付金にて顕微ラマン分光装置を導入し，既設のカソードルミネッセンス検出器を備えたフィールドエミッション走査電子顕微鏡ならびにフィールドエミッション透過電子顕微鏡と組み合わせ，ミクロン～サブミクロン領域での結晶構造記載，組成変化記載を実現するシステムも順調に稼働し，富士火山試料の精密な岩石学的記載も完了した．加えて，2台の希ガス質量分析計を用いて，スパイク法と感度法を同一試料に適用し，Ar同位体初生値の不確かさに起因する年代誤差を低減する新たなK-Ar年代測定を確立することができた．これによってU-Th-Ra非平衡年代（噴火からの相対年代）の基準となる噴出年代を精密に決定することが可能となり，今後の学問展開に極めて大きな進歩を成し遂げた．また本研究の成果の一部として，巨大火山噴火のマグマダイナミクスに関する地球物理学的モデルに関してNatrure Geoscience誌に成果を公表した．

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Supervolcano eruptions driven by melt buoyancy in large silicic magma chambers (2014)
  • 著者名/発表者名: Malfait, J.W., Seifert, R., Petitgirard, S., Perrillat, J., Mezouar, M., Ota, T., Nakamura, E., Philippe, L., Sanchez-Valle, C.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 7 ページ: 122-125
  • DOI: 10.1038/ngeo2042
  • 査読あり
• [雑誌論文] K-Ar analyses of the post-caldera lavas of Bratan volcano in Bali Island , Indonesia-Ar isotope mass fractionation to light isotope enrichment (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryu, S., Kitagawa, H., Nakamura, E., Itaya, T., Watanabe, K.
  • 雑誌名: J. Volcanol. Geotherm. Res. 巻: 264 ページ: 107-116
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2013.07.002
• [雑誌論文] Sediment-enriched adakitic magmas from the Daisen volcanic field, Southwest Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Feineman, M., Moriguti, T., Terui, S., Nakamura, E., Yokoyama, T.
  • 雑誌名: Geochem. Geophys. Geosyst. 巻: 14 ページ: 3009-3031
  • DOI: 10.1002/ggge.20176
  • 査読あり
• [備考] 岡山大学地球物質科学研究センター
  • URL: http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/