Fragmentation mechanism of vesicular magma in soild/fluid transition resime

固/液转变过程中泡状岩浆的破碎机制

• 批准号: 24656119
• 负责人: KAMEDA Masaharu
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656119/
• 关键词: 火山爆発; 破砕; 気泡; 粘弾性; き裂; 固体地球惑星科学; 火山学; 流体工学; X線イメージング; 固体地球惑星物理学; 破壊

Magma fragmentation is a key phenomenon controlling volcanic eruptions. The fragmentation of magma, which is a viscoelastic fluid, occurs through a combination of viscoelasticity and rapid deformation. We conducted a rapid decompression experiment to clarify the viscoelastic effect on the fragmentation using a magma analogue, syrup containing gas bubbles. We demonstrated the existence of a brittle-like fragmentation, which occurred even if the response of material should be in a ductile manner. Comparing the realistic decompression time with the viscoelastic relaxation time for magma, it is probable that the fragmentation in the real volcanic system occurs in a brittle-like manner.Observation indicated that the onset of brittle-like fragmentation was triggered by the sudden release of a considerable amount of gas from a crack in the specimen. Further observation implies that the crack is initiated from the interior of the specimen due to non-uniform spatial distribution of bubbles.

岩浆破碎是控制火山喷发的重要现象。岩浆是一种粘弹性流体，它的破碎是通过粘弹性和快速变形的组合发生的。我们进行了快速减压实验，以阐明粘弹性对破碎的影响，使用的是一种岩浆类似物，含有气泡的糖浆。我们证明了脆性碎裂的存在，即使材料的响应应该是延性的，也会发生这种碎裂。对比真实的减压时间和岩浆的粘弹性松弛时间，实际火山系统中的破碎可能是以类脆的方式发生的，观察表明，类脆的破碎的开始是由样品中裂隙中大量气体的突然释放所引发的。进一步的观察表明，由于气泡的空间分布不均匀，裂纹是从试件内部开始的。

项目成果

超音波による発泡粘弾性体内部のモニタリング

使用超声波监测泡沫粘弹性材料的内部

• 发表时间: 2012
• 作者: Shida;T.;Tsugo;M.;Kameda;M. and Ichihara;M;津郷光明,志田司,亀田正治,市原美恵;志田司,亀田正治,市原美恵
• 通讯作者: 志田司,亀田正治,市原美恵

Delayed brittle-like fragmentation of vesicular magma analogue by decompression

• DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2013.04.008
• 发表时间: 2013-05-15
• 期刊: JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH
• 影响因子: 2.9
• 作者: Kameda, Masaharu;Ichihara, Mie;Shida, Tsukasa
• 通讯作者: Shida, Tsukasa

マグマ模擬材料を用いた固体/流体遷移領域での破砕過程の観察

利用岩浆模拟材料观察固/液过渡区断裂过程

• 发表时间: 2012
• 作者: Shida;T.;Tsugo;M.;Kameda;M. and Ichihara;M;津郷光明,志田司,亀田正治,市原美恵;志田司,亀田正治,市原美恵;岡部渉,志田司,亀田正治,市原美恵
• 通讯作者: 岡部渉,志田司,亀田正治,市原美恵

X線CT撮影による発泡マグマ模擬材料遅れ破砕の観察

X射线CT摄影观察泡沫岩浆模拟材料延迟断裂

• 作者: 志田 司;青木 ヤマト;亀田 正治;市原 美恵;奥村 聡;上杉 健太朗
• 通讯作者: 上杉 健太朗

Mechanism of delayed fragmentation of vesicular magma by decompression

减压作用下泡状岩浆延迟破碎机制

• 发表时间: 2013
• 作者: Shida;T.;Tsugo;M.;Kameda;M. and Ichihara;M
• 通讯作者: M