2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of near-real time volcanology based on in-situ observation experiments of shallow magmatic processes
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16H06348
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 美千彦 東北大学, 理学研究科, 教授 (70260528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 亮 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10324609)
小園 誠史 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 火山防災研究部門, 主任研究員 (40506747)
奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213)
下司 信夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (70356955)
上杉 健太朗 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 主席研究員 (80344399)
無盡 真弓 東北大学, 理学研究科, 助教 (60822004)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノライト / 結晶サイズ分布 / 新燃岳 / マグマ粘性 / ブルカノ式噴火 / サブプリニー式噴火 / 石基 / 宝永噴火 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
FE-SEM加熱ステージその場観察による、PtやFe粒子の非古典的な結晶成長過程についての論文を公表した。またSPring-8のナノスケールＸ線ＣＴを活用し、輝石ナノライトの３次元形状を取得してナノスケール領域での真の結晶サイズ分布（ＣＳＤ）を求めた。それをTEMおよびFE-SEMを用いた２次元観察と比較し、ＣＳＤの傾きが３次元での真の傾きを表すようにする方法を提案した。またドイツ・アイフェル火山噴出物の石基に、磁鉄鉱の定向配列（Oriented Attachment）を発見し論文原稿を作成した。
富士火山宝永噴火の最終平衡結晶化条件から決定した破砕深度の下限と、マグマの噴出率を満たす非道流条件を探したところ、ごく浅部まで二次元の岩脈状にマグマが上昇したのち、管状火道へと遷移するモデルでのみ、条件を満たせることがわかった。これは富士火山のマグマ供給系モデルとも調和的である。
新燃岳2011年噴火の噴出物について、サブプリニー式軽石・ブルカノ式軽石・同溶岩片と石基の結晶化が進行するに伴った粘性上昇を計算し、ナノライトの結晶作用によってメルトが応力破砕する条件を満たすことが示され、論文として発表した。またガラスチューブ法を用いた含水安山岩質マグマの加熱急冷実験によって、ナノライト・ウルトラナノライトの晶出条件（温度・圧力・酸素分圧依存性）が明らかとなったので、これまでの記載的研究と比較しつつ投稿論文の作成を行った。
X線CT像から多孔質物質の浸透率を効率的に計算する数値コードが完成し、空隙率を連続的に変化させたアナログ実験産物の空隙率―浸透率の関係式を調べて従来モデルと比較し、論文として発表した。
新燃岳2017～18年噴火において、帯磁率連続測定を行った火山灰試料について、電子顕微鏡を用いた記載的研究を行った。その結果、帯磁率と最も関係が深いのは斑晶磁鉄鉱量である可能性を見出した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] August 2021 eruption of the Fukutoku-Oka-no-Ba Volcano, Izu-Bonin Arc: Understanding the eruption dynamics from rapid response seafloor surveys2023
Author(s)
Kenichiro Tani, Osamu Ishizuka, Teruki Oikawa, Hiroki Minami, Masashi Nagai, Yoshiaki Suzuki, Hajime Katayama, Taketo Shimano, Iona M. McIntosh, Michihiko Nakamura, Fukashi Maeno, Takashi Sano, Tatsuki Mizuno, Taisei Ukita, Fumihiko Ikegami, Koji Ito
Organizer
International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior (IAVCEI) Scientific Assembly 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] August 2021 Plinian eruption of Fukutoku-Oka-no-Ba Volcano, Izu-Bonin Arc: Constraints on the eruption dynamics from rapid response seafloor surveys2022
Author(s)
Kenichiro Tani, Osamu Ishizuka, Hiroki Minami, Michihiko Nakamura, Teruki Oikawa, Hajime Katayama, Yoshiaki Suzuki, Taketo Shimano, Masashi Nagai, Fukashi Maeno, Takashi Sano, Iona M McIntosh, Koji Ito, Taisei Ukita, Naoto Jimi, Hironori Komatsu, Tatsuki Mizuno, Misato Sako
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting 2022
Int'l Joint Research
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