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2012 Fiscal Year Final Research Report

A study on the mechanism of shallow-level degassing of conduit magmas as a controlling factor of eruption styles

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 21340155
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

NAKAMURA Michihiko  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70260528)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KURITANI Takesi  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教 授 (80397900)
YASUI Maya  日本大学, 文理学部, 准教授 (90287566)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) OKUMURA Satoshi  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40532213)
YOSHIA Takeyoshi  東北大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (80004505)
Project Period (FY) 2009 – 2012
Keywords火山 / 岩石 / 鉱物 / 地質学 / 火成岩 / マグマ
Research Abstract

We examined the crystal size distribution (CSD) of ground crystals in the erupted materials of the 2011 Shinmoe-dake volcano. We found that magma residence time in the shallow conduit in the explosive subplinian phase is shorter than in the less-explosive vulcanian and lava dome phases. We also conducted textural relaxation experiments of andesitic pumices in shallow conduit conditions and clarified the vapor pressure dependence of the relaxation and bubble coagulation. We conclude that the textural relaxation enhances formation of “gas pockets" via compaction of shallow melt foam.

  • Research Products

    (64 results)

All 2013 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (48 results)

  • [Journal Article] Comparative study of proximal eruptive events in the large-scale eruptions of Sakurajima Volcano:the An-ei vs. Taisho eruption, Bull2013

    • Author(s)
      Yasui, M., et al
    • Journal Title

      Volcanol.Soc.Japan

      Volume: VOL.58 Pages: 59-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Submitted to the special issue of Sakurajima Volcano, Bull2013

    • Author(s)
      Takahashi,M., Otsuka,T., Sako,H., Kawamata,H., Yasui,M., et al
    • Journal Title

      Volcanol. Soc.Japan

      Volume: VOL.58 Pages: 17-42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 浅間前掛火山プロキシマル火山地質学及び巡検案内書-浅間前掛火山黒豆河原周辺の歴史時代噴出物-2013

    • Author(s)
      高橋正樹・安井真也
    • Journal Title

      火山

      Volume: 58巻 Pages: 311-328

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental constraints on permeable gas transport in crystalline silicic magmas2012

    • Author(s)
      Okumura S., Nakamura M., et al
    • Journal Title

      Contributions to Mineralogy and Petrology Springer

      Volume: VOL.164 Pages: 493-504

    • DOI

      DOI:10.1007/s00410-012-0750-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 放射光X線を用いた流動するマグマのその場観察:火山噴火の多様性の原因解明へ向けて2012

    • Author(s)
      奥村聡・中村美千彦・上杉健太郎
    • Journal Title

      放射光

      Volume: 25巻 Pages: 222-228

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Syn- eruptive desulfidation of pyrrhotite in the pumice of the Sakurajima 1914-15 eruption:Implication for potential magma ascent rate meter2012

    • Author(s)
      Matsumoto K. and Nakamura M.
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: VOL.107 Pages: 206-211

    • DOI

      doi:10.2465/jmps120621b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flux of volcanic CO2 emission estimated from melt inclusions and fluid transport modeling2012

    • Author(s)
      Yoshimura, S. and Nakamura, M.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: VOL.361 Pages: 497-503

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2012.11.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 安山岩質降下軽石と溶岩流の結晶破砕度-浅間火山と桜島火山の噴出物の場合-2012

    • Author(s)
      安井真也
    • Journal Title

      火山

      Volume: 57巻 Pages: 145-158

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 火砕堆積物の解析から探る 火山噴火のダイナミクス2011

    • Author(s)
      中村 美千彦
    • Journal Title

      地質学雑誌

      Volume: 117巻 Pages: 329-343

    • DOI

      DOI:JST.JSTAGE/geosoc/117.329

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fracture healing in a magma: An experimental approach and implications forvolcanic seismicity and degassing2010

    • Author(s)
      Yoshimura, S., M. Nakamura
    • Journal Title

      Jour. Geophys. Res

      Volume: VOL.115 Pages: B09209 1-14

    • DOI

      DOI:10.1029/2009JB000834

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite: Implications for brittle fracturing, degassing, and compaction of magmas in volcanic conduits2010

    • Author(s)
      Okumura, S., M. Nakamura, T. Nakano, K. Uesugi, A. Tsuchiyama
    • Journal Title

      Jour. Geophys. Res

      Volume: VOL.115 Pages: B06201 1-10

    • DOI

      DOI:10.1029/2009JB006904

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemically driven growth and resorption of bubbles in a multivolatile magmaticsystem2010

    • Author(s)
      Yoshimura, S., M. Nakamura
    • Journal Title

      Chemical Geology

      Volume: VOL.276 Pages: 18-28

    • DOI

      doi:10.1016/j.chemgeo.2010.05.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 桜島火山大正噴火 の準備過程-磁鉄鉱化学組成からの制約-2010

    • Author(s)
      中村美 千彦・田村翔・伊藤嘉紀・ 奥村 聡・ 井口正人・味喜大介
    • Journal Title

      京都大学防災研究所年報

      Volume: 53B巻 Pages: 261-267

  • [Journal Article] deformation may inducenon-explosive volcanism via degassing through bubble networks2009

    • Author(s)
      Okumura, S., Nakamura, M., Takeuchi, S., Tsuchiyama, A., Nakano, T., Uesugi, K, Magma
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: VOL.281 Pages: 267-274

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2009.02.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 結晶破 砕度からみた溶岩ドーム噴出プロセス-- 榛名火山・二ッ岳と霧島火山・硫黄山お よび箱根火山・二子山の比較--2009

    • Author(s)
      安井真 也・萩原秀美・高橋正樹
    • Journal Title

      地球. プロキシマル火山地質学の新展開

      Volume: 31巻 Pages: 29-34

  • [Journal Article] The relative roles of boundary layer fractionation andhomogeneous fractionation in cooling basaltic magma chambers2009

    • Author(s)
      Kuritani, T.
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: VOL.110 Pages: 247-261

    • DOI

      doi:10.1016/j.lithos.2008.12.012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 噴火に伴う硫化物の高速酸化反応:桜島火山の例2013

    • Author(s)
      松本恵子・中村美千彦・味喜大介・井口正人
    • Organizer
      地殻流体研究会2013
    • Place of Presentation
      静岡県伊豆市ラフォーレ修善寺
    • Year and Date
      2013-03-03
  • [Presentation] 一ノ目潟マールにおける下部地殻捕獲岩の輸送プロセス2013

    • Author(s)
      柳田泰宏・中村美千彦・吉田武義
    • Organizer
      地殻流体研究会2013
    • Place of Presentation
      静岡県伊豆市ラフォーレ修善寺
    • Year and Date
      2013-03-03
  • [Presentation] 表面張力によるメルトフォーム組織緩和:粘性・比表面積・斑晶量の効果2012

    • Author(s)
      大槻静香・中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会
    • Place of Presentation
      長野県御代田町
    • Year and Date
      2012-10-16
  • [Presentation] 桜島大正噴火軽石に含まれる磁硫鉄鉱の脱硫化反応:マグマの酸化速度計の開発にむけて2012

    • Author(s)
      松本恵子・中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会
    • Place of Presentation
      長野県御代田町
    • Year and Date
      2012-10-15
  • [Presentation] 2011年噴火噴出物中にみられるナノライトの晶出過程2012

    • Author(s)
      無盡真弓・中村美千彦・奥村聡、新燃岳
    • Organizer
      日本火山学会
    • Place of Presentation
      長野県御代田町
    • Year and Date
      2012-10-14
  • [Presentation] 謎の多い浅間前掛火山の天明 噴火2012

    • Author(s)
      安井 真也
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      長野県御代田町のエコールみよ
    • Year and Date
      2012-10-14
  • [Presentation] Textural relaxation of melt foam due to surface tension: Implications for the mechanismof vulcanian Eruptions, GCOE symposium20122012

    • Author(s)
      Otsuki, S., Nakamura, M
    • Organizer
      Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
    • Place of Presentation
      Sendai,Japan
    • Year and Date
      2012-09-26
  • [Presentation] Syn- eruptive desulfidation of pyrrhotite in pumice of the Sakurajima Taisho eruption: Implication for potential magma oxidation rate meter2012

    • Author(s)
      Matsumoto, K., Nakamura, M
    • Organizer
      GCOE symposium 2012 "Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
    • Place of Presentation
      Sendai,Japan
    • Year and Date
      2012-09-25
  • [Presentation] Nanolites crystallization in the 2011 eruption of the Shinmoedake2012

    • Author(s)
      Mujin, M., Nakamura, M. Okumura, S.
    • Organizer
      Kirishima Volcanic group, GCOE symposium 2012 "Achievements of GCOE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2012-09-25
  • [Presentation] 花崗岩質メルトとCO2流体の間の炭素同位体分別2012

    • Author(s)
      吉村俊平・中村美千彦・圦本尚義
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-09-19
  • [Presentation] Textural Relaxation of Melt Foam:Implications for Vulcanian Explosions2012

    • Author(s)
      Nakamura M., OTSUKI S.
    • Organizer
      AOGS - AGU (WPGM)
    • Place of Presentation
      Sentosa Island, Singapore
    • Year and Date
      2012-08-17
  • [Presentation] 新燃岳2011年噴火噴出物の低水蒸気圧下での融解実験2012

    • Author(s)
      無盡真弓・中村美千彦・奥村聡
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-24
  • [Presentation] 桜島大正噴火噴出物中に産する磁硫鉄鉱の酸化組織とその成因2012

    • Author(s)
      松本恵子・中村美千彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-24
  • [Presentation] 鉱物化学組成と揮発性成分から見た桜島火山大正噴火の浅部マグマ供給系2012

    • Author(s)
      佐藤智紀・中村美千彦・奥村聡・味喜大介・井口正人
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-24
  • [Presentation] 爆発的噴火に伴う磁硫鉄鉱の脱硫化反応:マグマの上昇速度計への応用に向けて2012

    • Author(s)
      松本恵子・中村美千彦
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-05-20
  • [Presentation] 表面張力によるメルトフォーム組織緩和実験2012

    • Author(s)
      大槻静香・中村美千彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2012-05-20
  • [Presentation] Coupled effect of magma degassing and rheology on silicic volcanism2012

    • Author(s)
      OKUMURA S., Nakamura M., Uesugi K., Nakano T
    • Organizer
      EGU(招待講演)
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2012-04-23
  • [Presentation] 黒曜石薄層の 形成メカニズム2011

    • Author(s)
      吉村俊平・ 中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-10-02
  • [Presentation] 桜島火山大正溶岩にみられる集合斑晶の成因2011

    • Author(s)
      西尾光・高橋正樹・安井真也
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-10-02
  • [Presentation] Nanolites in volcanic ash: a clue to understand gas pocket processes in the on-going Sakurajima eruption (Invited)2011

    • Author(s)
      M. Nakamura, S. Otsuki, D. Miki, M. Iguchi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2011
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] 発泡したマグマの流動・変形その場観察2011

    • Author(s)
      奥村聡・中村美千彦・上杉健太朗・中野司・土山明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2011
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] 地表付近でのメルトフォームの崩壊メカニズム:ブルカノ式噴火機構への意義2011

    • Author(s)
      大槻静香・中村美千彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2011
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] Experimental constraints on the permeable gas transport in ascending magmas (INVITED)2010

    • Author(s)
      Okumura, S., Nakamura, M., Nakano,T.
    • Organizer
      Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      20105071
  • [Presentation] Evolution of microstructure of bubbles and gas permeability in shearedrhyolite (INVITED)2010

    • Author(s)
      Okumura,S., M.Nakamura, T. Fujioka, A. Tsuchiyama, S. Takeuchi, T. Nakano, K. Uesugi
    • Organizer
      American Gophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco,USA
    • Year and Date
      2010-12-17
  • [Presentation] Voluminous juvenile lithic fragments in the pumice-fall deposit of the 1108 eruption of Asama volcano: Evidence of repeated compaction and fragmentation in the shallow conduit2010

    • Author(s)
      Nakamura,M., T.,Kichise, M. Yasui, Y.Nagahashi, T., Y
    • Organizer
      American Gophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco,USA
    • Year and Date
      2010-12-13
  • [Presentation] マグマ破断面のヒーリング実験による周期性火山性地震の発生機構の解明2010

    • Author(s)
      吉村俊平・中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-11
  • [Presentation] 桜島火山歴史時代の大規模噴火の火口近傍プロセス-安永噴火と大正噴火の比較-2010

    • Author(s)
      安井真也・高橋正樹・島田純,味喜大介・石原和弘
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-11
  • [Presentation] 浅間前掛火山天明・天仁噴出物の斑晶斜方輝石の組成累帯構造とマグマ溜りプロセ2010

    • Author(s)
      市川美弥・高橋正樹・安井真也
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-11
  • [Presentation] 桜島から噴出している火山礫のミクロ/ナノ構造:"ガス溜まり"の実体とそのブルカノ式噴火機構への意義2010

    • Author(s)
      中村美千彦・大槻静香・味喜大介・井口正人
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-10
  • [Presentation] 那須茶臼岳火山にみられる火砕成溶岩2010

    • Author(s)
      南雲旭・高橋正樹・安井真也
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-10
  • [Presentation] 噴火メカニズム系統樹作成の試み:噴火様式の分岐点の整理と理解に 向けた叩き台として2010

    • Author(s)
      中村美 千彦
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-09
  • [Presentation] 浅間前掛火山十二世紀大規模噴火の噴火推移の再検討2010

    • Author(s)
      高橋正樹・安井真也・黒澤貴之
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-09
  • [Presentation] Bubble growth and resorption driven by chemicalinteraction in the H2O-CO2- rhyolite system2010

    • Author(s)
      Yoshimura, S., Nakamura, M.
    • Organizer
      Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2010-07-14
  • [Presentation] Bifurcations of eruption processes: An overview with a case study of the Asama volcano (INVITED)2010

    • Author(s)
      Nakamura, M.
    • Organizer
      Tohoku University G-COE symposium 2010: Dynamic Earth and Heterogeneous Structure
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2010-07-13
  • [Presentation] 流動に伴う発泡したマグマの密度変化:変形実験からの制約2010

    • Author(s)
      中村美千彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 浅間前掛火山における爆発性の分岐条件:1108年噴火の降下軽石層に含まれる石質岩片からの制約2010

    • Author(s)
      吉瀬毅・中村美千彦・安井真也
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] 桜島火山大正噴火のマグマの揮発性成分量と噴火ダイナミクス2010

    • Author(s)
      佐藤智紀・中村美千彦・奥村聡,ほか
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] 気泡が存 在するマグマ体における選択的結晶分化作用:利尻火山・沓形溶岩流2010

    • Author(s)
      栗谷豪・吉田武義・長橋良隆
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-23
  • [Presentation] 浅間黒斑火山仙人溶岩グループにみ られるアグルチネート2010

    • Author(s)
      高橋正樹・安井真也・間瀬口輝浩・金丸 龍夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-23
  • [Presentation] 浅間・前掛火山における噴火様式の分岐条件2010

    • Author(s)
      中村美千彦・吉瀬毅・安井真也
    • Organizer
      「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」成果報告シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] 桜島火山歴史時代噴火の開 始条件に関する岩石学的制約2010

    • Author(s)
      中村美 千彦・伊藤嘉紀・田村翔・井口正 人・味喜大介
    • Organizer
      平成21年度 京都大学防災研究所研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-02-23
  • [Presentation] An experimental study on aqueous fluid connectivity in amphibolitic lower crust2009

    • Author(s)
      Abe, M., Nakamura, M.
    • Organizer
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-12-17
  • [Presentation] A chromatographic simulation of CO_2 flushing in magmatic systems (Invited)2009

    • Author(s)
      Yoshimura, S., Nakamura, M.
    • Organizer
      Americal Geophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-12-15
  • [Presentation] Permeability and pore-connectivity variation of pumices from a single pyroclastic flow eruption: Implications for partial fragmentation2009

    • Author(s)
      Nakamura,M., Otaki,K., Takeuchi, S
    • Organizer
      AmericalGeophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-12-14
  • [Presentation] Shear deformation experiments on vesicular rhyolite: Implications for magma fracturing, degassing, and compaction of magma in volcanic conduits2009

    • Author(s)
      Okumura,S., Nakamura, M., Nakano, T., Uesugi, K., Tsuchiyama, A.
    • Organizer
      AmericalGeophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-12-14
  • [Presentation] 反応輸送系モデルによるマグマ中CO2ガスフラッシング機構の解明2009

    • Author(s)
      吉村俊平・中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      小田原
    • Year and Date
      2009-10-12
  • [Presentation] 鉄チタン酸化鉱物から見るマグマ溜まりの熱史と均質性:桜島火山歴史時代噴火への応用2009

    • Author(s)
      中村美千彦・伊藤嘉紀・田村翔・井口正人・味喜大介
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      小田原
    • Year and Date
      2009-10-11
  • [Presentation] 発泡し たマグマの脆性破壊実験:温度・歪み量の 効果2009

    • Author(s)
      藤岡拓真・奥村聡・中村美千彦
    • Organizer
      日本火山学会秋季大会
    • Place of Presentation
      小田原
    • Year and Date
      2009-10-10

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Published: 2014-08-29  

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