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2014 年度 実績報告書

深部マグマ供給系と火山活動

研究課題

研究課題/領域番号 25247088
研究機関東京工業大学

研究代表者

高橋 栄一  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40144779)

研究分担者 栗田 敬  東京大学, 地震研究所, 教授 (00111451)
東宮 昭彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30357553)
中島 淳一  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (30361067)
菅原 透  秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40420492)
浜田 盛久  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他部局等, 研究員 (60456853)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード火山 / 火山活動 / マグマだまり / 深部構造
研究実績の概要

伊豆大島・三宅島火山の噴出物を用いて噴火直前のマグマだまりの温度、圧力、含水量を解明するための高温高圧相平衡実験をおこなった。伊豆大島、三宅島いずれの火山においても噴火前の玄武岩マグマに4-5wt%のH2Oが含まれていることが、1)斑晶組み合わせを再現する相平衡実験の結果、2)メルト包有物のガラスに含まれる含水量のFTIR分析、3)斑晶斜長石に含まれる微量のOH霊 などから明らかになった。さらに、斑晶斜長石の灰長石成分と含水メルトの含水量の規則性から推定した日本列島のほかの第四期火山のマグマの含水量も伊豆大島・三宅島と同程度に高いことが明らかになった。

地震トモグラフィーの手法で十和田から日光火山に至る東北地方火山前線の下の火山の深部構造を明らかにした。それによると火山前線にある多くの火山において地震学的に顕著なマグマだまりは地殻上部ではなく地殻下部(深さ20-30km)に発達していることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

富士火山の深いマグマだまりを研究するために必要な8600気圧のガス圧装置が圧力漏れを起こすなど不調が続いている。このため2016年5月に同装置の大掛かりな分解点検を行うことになった。装置の修理完了後富士火山の深いマグマ溜りの再現実験を行う予定である。

今後の研究の推進方策

地震学トモグラフィー、火山噴出物の高温高圧相平衡実験、火山活動史を総合して日本列島の主要な活火山について深部構造のモデルを構築する。

2011年3月11日地震後の日本列島のように巨大地震によって地殻の広域応力場が水平圧縮から引張場に変化したとき長期的に火山がどのように応答をするのかを、地球物理学、火山学、岩石鉱物学などの手法を総合して考察する研究会を代表者らが呼び掛けて組織した。この組織による初めての公開シンポジウムを2016年5月23日に幕張メッセで開催される地球惑星科学連合年会において開催する。今後はこの組織を通じて本研究の主題を若手研究者に継承するよう努める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 高圧ガス装置には「研究特区」が必要ではないだろうか?2015

    • 著者名/発表者名
      高橋栄一
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術

      巻: 25 ページ: 272-272

    • DOI

      .org/10.4131/jshpreview.25.271

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elastic wave velocity anomalies of anorthite in subducting plate: In situ experiments2015

    • 著者名/発表者名
      K.Matsukage, Y.Nishihara, F.Noritake, K.Kawamura, N.Tsujino, M.Sakurai, Y.Higo, J.Nakajima, A.Hasegawa, and E.Takahashi,
    • 雑誌名

      American Mieralogist

      巻: 100 ページ: 1856-1865

    • DOI

      .org/10.2138/am-2015-5240

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of Hydrogen Atoms Position in Enstatite by IR Spectra,2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sakurai, H. Sakuma, N. Tsujino, E. Takahashi, K. Kawamura
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 13 ページ: 169-170

    • DOI

      doi:10.2477/jccj.2014-0023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water content in arc basaltic magma in north-east Japan and Izu-Mariana arc: an estimate from Anorthite content in plagioclase2014

    • 著者名/発表者名
      Ushioda, M., Takahashi,E., Hamada, M., and Suzuki, T
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 66 ページ: 1-10

    • DOI

      doi:10.1186/1880-5981-66-127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Experimental Melting Study of Basalt-Peridotite Hybrid Source: Melting model of Hawaiian plume2015

    • 著者名/発表者名
      E.Takahashi & S.Gao
    • 学会等名
      American Gephysical Union
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Melting Study of Basalt-Peridotite Hybrid Source: Constrains on Chemistry of Recycled Component2015

    • 著者名/発表者名
      S.Gao, E.Takahashi, K.Matsukage, T.Suzuki
    • 学会等名
      American Gephysical Union
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] マグマ溜り学のすすめ:迫りくる火山活動活発化に備えて2015

    • 著者名/発表者名
      高橋栄一
    • 学会等名
      日本火山学会  火山学会賞受賞記念講演
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
    • 招待講演
  • [備考] 高橋研究室ホームページ

    • URL

      http://www.geo.titech.ac.jp/lab/takahashi/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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