| 研究課題/領域番号 |
23540564
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
東宮 昭彦 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 主任研究員 (30357553)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | マグマ混合 / マグマ注入 / タイムスケール / 磁鉄鉱斑晶 / 元素拡散 / 霧島山新燃岳2011年噴火 / マグマ溜まり / 軽石噴火 |
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| 研究概要 |
霧島山新燃岳で2011年1月に発生した準プリニー式の軽石噴火について，噴出物中の斑晶鉱物の組織や化学組成の分析を行った．その結果，低温の安山岩マグマ溜まりに，軽石噴火直前に高温の玄武岩（～玄武岩質安山岩）マグマが注入・混合していたことを明らかにできた． さらに，元素拡散が速く，数日～数年のタイムスケールで累帯構造が変化する特徴を持つ磁鉄鉱斑晶に着目し，高温マグマと低温マグマの混合から噴火までのタイムスケールを推定した．具体的には，斑晶の化学組成やその累帯構造を電子線マイクロアナライザ (EPMA) 等で分析し，斑晶を含んでいたマグマの性質を調べるとともに，混合から噴火の間に生じた元素拡散の及ぶ範囲（典型的には数十μｍ）を測定した．これと並行して元素拡散の数値モデル計算も行い，元素拡散に要した時間を算出した． その結果，高温マグマと低温マグマの混合は多段階にわたっており，少なくとも次の3段階で混合が起きていることが分かった．(1) 噴火の数十日以上前：高温マグマと低温マグマの混合により，中間組成の混合マグマが生じた；(2) 噴火の約1日前：再度高温マグマが注入し，前述の混合マグマの上昇および噴火を誘発した；(3) 噴火の数時間前以内：混合マグマが上昇中に低温マグマと再混合しつつ噴出した． このように，最新の軽石噴火について，直前のマグマ注入および噴火誘発過程を明らかにし，そのタイムスケールも明らかにできた．これは，火山学的に意義深いだけでなく，分析当時まだ噴火活動が継続中であった新燃岳の火山活動の評価に資することもでき（火山噴火予知連絡会にも解析結果の資料を適宜提出している），火山防災という社会的観点からも一定の貢献を果たすことができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
霧島山新燃岳2011年噴火の噴出物の解析が進んだ．特に，含まれる磁鉄鉱斑晶の累帯構造分析から，噴火直前に高温マグマの注入があったこと，この注入が噴火を誘発したと考えられることを明らかにした．さらに，累帯構造を形成した元素拡散の所要時間を求め，注入/混合から噴火までのタイムスケールの推定にも成功した．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画の方針にほぼ沿った形で，引き続き噴出物の分析・解析を行うとともに，今後は実験を本格的に進めていく．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成23年度は，2011年3月11日発生の東日本大震災の影響により，分析機器の長期間停止，業務時間の短縮や実験の抑制などがあったほか，予算の全額が当初支給されなかった．このため，予算をあまり必要としない解析を主に行っていた．また，次年度に国際学会での招待講演を行うことになり，このための旅費を確保する必要が生じた．「次年度使用額」は，この国際学会の旅費や諸経費，23年度から次年度に回した実験の経費などに充当される．
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