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火山直下のマグマの状態と将来を知る方法の提案：粘弾性測定と浸透流・破砕の実験

提出一种了解火山正下方岩浆状态和未来的方法：粘弹性测量和渗流/断裂实验

基本信息

批准号：
19H00721
负责人：
並木敦子
金额：
$ 28.95万
依托单位：
Nagoya University (2020-2023)Hiroshima University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00721/
关键词：
マグマ粘弾性浸透率気泡実験

项目摘要

本研究では大きく分けて以下の４つのプロジェクトを行っている。以下にそれぞれの実施状況を記す。１）低粘性マグマの粘弾性測定では気泡を含むマグマを1200℃に加熱し、レオメータを用いて動的粘弾性を測定する。この計画については2020年度までにマグマを溶かす為の炉を購入し、2021年度には測定用のアルミナ棒の偏心の問題を解決した。また、炉の中に固定でき、かつ高温で使用できるルツボを作成した。シリコンオイルとポリマーの標準物質を用いて粘弾性に関するキャリブレーションを行い、この形状で正しい測定ができるパラメータ範囲を決めた。また、標準ガラスを用いて温度のキャリブレーションも行った。現在は玄武岩質安山岩である阿蘇の火山灰を用いて粘弾性測定を進めている。２）高粘性シリシックマグマの粘弾性測定は2022年度から着手の予定であったが、予定を繰り上げて2020年度から測定装置の設計を始め、2021年度中に装置が納品された。現在この装置を用いて正弦波的な変位をかける方法を検討している。３）高温高圧下でのマグマの浸透率測定は2020年度までに測定装置を導入し、2021年度はキャリブレーションを行なった。現在は常温・高圧での測定を行っている。４）溶融マグマの破砕その場観察実験は2020年度までにマグマを破砕する為の引張試験の方法を策定し、900℃まで昇温可能な炉に穴をあけ、破砕の最中を高速度カメラで観察する為の光学系と照明について方法を策定した。2021年度に実験を行い、マグマが破壊する様子を撮影する事ができた。

This study is based on the following の４つのプロジェクトを行っている. The following is a record of the status of the application. 1) The viscosity of low-viscosity マグマのでは気をcontaining むマグマを is heated at 1200℃, and the レオメータを is measured with a いて kinetic viscosity. Purchased for the 2020 annual plan of the yearし、The problem of eccentricity of the のアルミナrod used for には measurement in 2021 has been solved. The また, the furnace の中にfixed でき, and the かつhigh temperature で use the できるルツボをmade した.シリコンオイルとポリマーの standard material をいて viscosity and elasticity に关するキャリブレーションを行い、このshapeで正しいdeterminationができるパラメータ法囲をdeterminationめた.また, standard ガラスを use いて temperature のキャリブレーションも行った. Currently, the basaltic andesite is used to measure the viscosity and elasticity of the Aso volcanic ash. 2) Measurement of high-viscosity viscosity elastic properties of high-viscosity adhesives, which will be determined in 2022 The design of the measurement device for 2020 has been completed, and the design of the measurement device for 2021 has been completed. Now the device uses the method of changing the position of the sine wave. ３) Measurement of water penetration rate under high temperature and high pressure. The water measurement device for 2020 was introduced and the water penetration rate for 2021 was introduced. We are currently conducting measurements at room temperature and high pressure. ４) The method of melting the マグマの波砕その field watch 実験は in 2020 and the までにマグマをbreaking 砕する is the method of the test, 900 The temperature rise of ℃ can be determined by the furnace and the hole, and the high-speed and high-speed inspection can be determined by the optical system and the lighting method. 2021年に実験を行い、マグマが壊する様子を影视する事ができた.