黒曜石を焼いて観る～発泡組織の違いは噴火過程の何を反映するのか?～

燃烧和观察黑曜石——泡沫结构的差异在喷发过程中反映出什么？

• 批准号: 17H00319
• 负责人: 佐野 恭平
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: 遠軽町役場 白滝ジオパーク
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00319/
• 关键词: 黒曜石; 溶岩内部構造; 発泡実験

高粘性マグマ噴火によって形成される黒曜石は、その大部分(>98 vol%)がガラスで構成され、～0.5w.%程度のH_2Oを含むという特徴を持つ。黒曜石は高温で加熱することで多孔質物質(パーライト)に変化することが知られている。黒曜石の加熱実験については、和田ほか(2016JpGU)が、異なる産地の黒曜石溶岩試料について, 含水量と発泡開始温度が負の相関を持つことを報告した。しかしながら、一枚の溶岩から採取した試料の発泡組織や形態の多様性と、溶岩の構造との関係については明らかにされていなかった。本研究では、北海道遠軽町白滝地域で220万年前に噴出した十勝石沢溶岩および幌加湧別溶岩の黒曜石試料を対象に加熱実験を行い、パーライトの組織、形態及び発泡開始温度と溶岩構造との関係を調べた。十勝石沢溶岩および幌加湧別溶岩では、溶岩下部に厚さ7m程度の黒曜石帯、その上部に数10～100m程度の流紋岩帯を観察することができる。本研究では黒曜石帯の下部から上部に向かって2m間隔で試料を採取し、実験を行った。加熱実験は以下の手順で行った。はじめに黒曜石試料を一辺が10mmの立方体に成形した。成形した黒曜石はNabertherm社製マッフル炉(L1/12型)を使用し、十勝石沢溶岩の試料については800～1000℃、幌加湯別溶岩の試料については950～1150℃の温度で30分間加熱した。実験の結果、幌加湧別溶岩では溶岩下部の試料は1000℃で発泡組織が確認できるのに対し、溶岩上部に向かって発泡開始温度が増大し、黒曜石帯最上部の試料では1100℃で発泡することが明らかとなった。一方で、十勝石沢溶岩の試料では溶岩下部から上部にかけての発泡開始温度の違いは見られなかったが、溶岩上部ほど試料の変形が進行し、幅3mm程度のクラックが発達する傾向が確認できた。幌加湧別溶岩の発泡組織の発泡度、気泡サイズ及び単位面責あたりの気泡数(気泡数密度)を計測した。その結果、発泡度は25～93%、平均的な長さが0.5～3.1mm、数密度が0.2～2.8/mm^2の範囲であったが、溶岩の内部構造と発泡組織との間に相関関係は認められなかった。以上より、黒曜石溶岩中の内部構造とパーライトの発泡開始温度及びパーライトの形態には相関が認められ、これらは黒曜石溶岩中の含水量分布と結晶組織の違いを反映していると考えられる。

Highly viscous masu fire-breathing によって formed されるblack obsidian は, そのmost part (>98 vol%) がガラスで constitutes され, ~0.5w.% degree of H_2O を contains むという特徴をhold つ. Black obsidian is a porous material that has been heated to high temperatures and has been transformed into a porous material. Heated black obsidian の験については, Wada ほか (2016JpGU) が, のなる origin のblack obsidian lava sample について, There is a negative correlation between water content and bubble starting temperature and the report is maintained.しかしながら、One piece of lava から adopts the した sample の発structural form の多The nature of the lava and the structure of the lava are related to each other. This study is based on the Tokachi Ishizawa lava and the Horokabetsu lava that were erupted 2.2 million years ago in the Shirataki area of Togami-cho, Hokkaido. The structure, shape, and structure of the specimen were heated and heated, and the structure and structure of the lava were related to each other. Tokachi Ishizawa Lava, Kagyubetsu Lava, and the lower part of the lava are 7m thick black obsidian. The upper part of the area and the upper part of the area is a rhyolite area of about 10 to 100 meters. In this study, the lower part and the upper part of the black obsidian band were collected and tested at 2m intervals. Heating the following items is smooth and smooth. The obsidian sample was formed into a 10mm cube. The molded black obsidian stone is used in the Nabertherm company's マッフル furnace (L1/12 type), and the Tokachi Ishizawa lava sample is used. The temperature of the sample of the Horoka Yubetsu lava is 800～1000℃, and the temperature is 950～1150℃. It is heated in 30 minutes.実験のRESULTS, Horakayukabetsu Lava and the lower part of the lava sample, 1000℃ and bubble structure confirmation, できるのに対し, the upper part of the lava The starting temperature of the soaking was increased, and the uppermost sample of the black obsidian band was soaked at 1100°C. The sample of Tokachi Ishizawa lava, the lower part of the lava, the upper part of the lava, the starting temperature of the bubble, the starting temperature of the lava, the lower part of the lava, the upper part of the lava, the lower part of the lava, the lower part of the lava, the upper part of the lava,たが, the lava upper part of the sample is in the shape of the rectangular shape, and the width of the 3mm level is the same and the tendency is confirmed. The bubble density, bubble density, and bubble number (bubble number density) of the surface of the Horoka Yubetsu lava are measured. Result, bubble degree 25～93%, average length 0.5～3.1mm, number density 0.2～2.8 /mm^2の风囲であったが, the internal structure and bubble tissue of the lava, and the correlation between the relationships between them. The above is related to the internal structure of the より and the black obsidian lava, the starting temperature of the とパーライトの発発, and the びパーライトのmorphology. The water content distribution and crystal structure of the black obsidian lava are reflected in the water content of the black obsidian lava.

项目成果

黒曜石を焼いて観る～黒曜石発泡組織と溶岩構造の関係～

燃烧和观察黑曜石～黑曜石泡沫结构与熔岩结构的关系～

• 发表时间: 2018
• 作者: 佐野恭平;和田恵治
• 通讯作者: 和田恵治