• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2012 Fiscal Year Annual Research Report

波動解析から読み解く爆発的連続噴火のマグマ破砕過程~噴火推移への役割解明~

Research Project

Project/Area Number 24340101
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

市原 美恵  東京大学, 地震研究所, 助教 (00376625)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords火山現象 / 地震現象 / 空振 / 噴火
Research Abstract

本研究は,(1)爆発的連続噴火に伴う波動場の観測データの解析,(2)噴出物の物質科学的解析と(1)の結果の比較,(3)室内実験による模擬波動場の形成と解析方法の開発を3つの柱としている。
(1)新燃岳2011年噴火の爆発的連続噴火の波動解析を行う準備として,地震データから,大気の圧力変動(風・空振)による変動を除去する解析を行った.連続噴火中の地面の振動に対し,空振がその場の地面をたたいて揺らす効果が少なからず寄与しているが,これまでの研究では定量的な評価がされていなかった.新燃岳の観測点の場合には,約40km離れた桜島火山の爆発による空振を用いて,地面の応答を評価することができる.この応答関数を用いて地震データを補正し,新燃岳2011年噴火の3回の爆発的連続噴火による空振と地震のエネルギー分配を調べた.その結果を用い,それぞれの噴火において,主要な振動発生メカニズムが異なること,特に,2回目の噴火の発生の原因がマグマ内部の物質的変化にある可能性を指摘した.また,地震と空振の相関関係を用い,連続噴火の波動場からその中の爆発現象の波動場を見分ける見通しを立てた.本成果は,国際火山学地球内部化学会の総会(2013年7月鹿児島市)において,招待講演として発表することになっている.
(2)本課題での物質科学的解析の役割は,地震・空振データからとらえられた,爆発的連続噴火でのマグマ破砕過程の変化について,その変化をもたらした火道でのマグマ挙動を突き止めることである.物質科学的解析を観測データと比較できる精度で,火道でのマグマダイナミックスの時間変化が解析できるよう,2011年噴火時の緊急調査で定義されていた堆積ユニットを,さらに細かく区分し,新たにサンプルを採取した.さらに堆積ユニットのキャラクタリゼーションの第一歩として,堆積物の粒度分布測定,堆積物を構成する軽石のみかけ密度測定を進めた.
(3)粘弾性流体の底部から連続的に空気を送り込み,大気中に空気の抜ける音を模擬波動場として使用する予定である.今年度は,過去に行った実験の波動場を詳細に解析し,音の発生メカニズムを明らかにした.本成果は,国際学術誌に論文として投稿し,受理された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定では,1年目は室内実験を中心に行い,2年目から観測データの解析を行うことになっていた.しかし,物質分析の進め方の都合から先に観測データの解析を進めることにした。両者は順調に成果をあげている.室内実験は,予定より遅れてはいるが,今年度中にある程度の結果を出す目処は立っている.

Strategy for Future Research Activity

室内実験による模擬波動場の生成と波動場解析手法の開発を中心に行う.また,研究支援者を中心に,新燃岳2011年噴火の噴出物解析を進める.これまでに得られた,波動解析の結果と比較し,爆発的連続噴火の成長メカニズムを明らかにする.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究費は,主に,噴出物の物質科学的解析を行う研究支援者の雇用に使用する.また,室内実験のための消耗品と,研究代表者,及び,研究支援者が研究成果を発表するための旅費・英文添削・印刷費等に使用する.

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Switching between seismic and seismo-acoustic harmonic tremor simulated in the laboratory : Insights into the role of open degassing channels and magma2013

    • Author(s)
      Lyons, J. J., Ichihara, M., et al.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 118 Pages: 277-289

    • DOI

      doi:10.1002/jgrb.50067

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Syneruptive deep magma transfer and shallow magma remobilization during the 2011 eruption of Shinmoe-dake, Japan-Codstraiots from melt inclusions and phase equilibria experiments-2013

    • Author(s)
      Suzuki, Y., et al.
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2013.03.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Precursory activity and evolution of the 2011 eruption of Shinmoe-dake in Kirishima volcano-insights from ash samples-2013

    • Author(s)
      Suzuki, Y., et al.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

    • DOI

      10.5047/eps.2013.02.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acoustic waves in the atmosphere and ground generated by volcanic activity2012

    • Author(s)
      Ichihara, M., Lyons, J., et al.
    • Journal Title

      Nonlinear Acoustics, Satte-of-the-Art and Perspectives

      Pages: 327-330

  • [Presentation] A tree diagram for responses of bubbly magma on rapid decompression based on bubble dynamics: an implication to the onset of explosive eruptions2012

    • Author(s)
      市原美恵
    • Organizer
      Soft matter physics & solid earth science: unifying concepts
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所(東京都)
    • Year and Date
      2012-06-05
  • [Presentation] Monitoring volcanic activities using correlation patterns between infrasound and ground motion2012

    • Author(s)
      市原美恵
    • Organizer
      ヨーロッパ地球物理学会
    • Place of Presentation
      ウィーン(オーストリア)
    • Year and Date
      2012-04-25

URL: 

Published: 2014-07-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi