爆発的火山噴火を引き起こすマグマの破壊現象の解明：変形するマグマの時分割構造解析

阐明导致火山喷发的岩浆破坏现象：变形岩浆的时间分辨结构分析

• 批准号: 22H00161
• 负责人: 奥村 聡
• 金额: $ 26.37万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00161/
• 关键词: マグマの破壊; 爆発的火山噴火; 時分割構造解析; X線小角散乱; 液体・固体転移; マグマ破壊

爆発的火山噴火は，マグマが粉々に破壊し，勢い良く地表へ噴出することで発生する。マグマの破壊は噴火様式や強度を決定づける重要な過程であるが，液体的に流動するマグマが破壊するメカニズムは未だ不明である。本研究では，放射光X線回折・散乱法を用いた実験システムを開発し，マグマの液体・固体転移をその場観察する．そして，液体から固体的挙動へ転移する過程においてマグマの微視的構造がどう変化するのか明らかにすることを目的としている。今年度は主に、変形するマグマの微視的構造変化の観察と加速条件でのマグマ破壊の実験を行った。まず変形するマグマの微視的構造をX線回折・小角散乱法で明らかにするために，SPring-8に設置可能な引張試験機と電気炉を設計し作成した。珪酸塩メルトの短距離構造を調べるために、特に広角のX線回折の取得を目指した。作成した試験機と電気炉を用いて得られる回折角は十分となったが、検出器の大きさが不十分であった。次年度は更に広角まで取得可能なフラットパネルを利用する予定である。また加速条件でマグマの破壊実験を行うための試験機を設置し、予備実験を進めた。ただし、試験機の設置が予定よりも遅くなりマグマの破壊実験を完遂するまでには至らなかった。実験装置の設置等は終了しており、次年度以降に実験を進める上での障害は見当たらない。さらに既存のマグマ破壊条件を火道流モデルと組み合わせた物理モデルの構築とテスト計算も進めた。上記のマグマ破壊実験から新しい破壊条件の必要性が示されつつあるので、次年度以降、その新しい破壊モデルを火道流モデルと組み合わせる予定である。

Exploding volcanoes erupt, and the ground erupts. The flow of liquid is not clear. In this study, X-ray reflection and scattering methods were used to explore the field observation of liquid and solid migration. The structure of the Weishi app changes from liquid to solid. This year, the structural changes, observation and acceleration conditions of Weishi app are implemented in the main axis, shape and shape. The structure of X-ray reflection and small angle scattering method can be used to design and manufacture tension tester and electric furnace. The X-ray reflection of the special angle is obtained by adjusting the short-distance structure of the silicon substrate. Make a test machine and electric furnace. The next year, we will update the information we have obtained. The acceleration conditions are set and ready to go. The settings of the test machine are set up to complete the test The equipment settings are closed, and the next year's equipment is closed. For example, if you want to use a computer, you can use it to create a computer. The necessity of the above conditions indicates that the fire channel flow is determined by the new conditions in the following year.

项目成果

Accumulation of water in the caldera-forming magmas of the Naruko volcano

鸣子火山形成火山口的岩浆中的水积聚

• 发表时间: 2022
• 作者: Alexey Kotov;Kenji Shimizu;Satoshi Okumura;Masaoki Uno;Noriyoshi Tsuchiya
• 通讯作者: Noriyoshi Tsuchiya

爆発的火山噴火で噴出する火砕性黒曜石の成因：十和田火山平安噴火の毛 馬内火砕流中の黒曜石の例

火山喷发时喷出的火山碎屑黑曜石的起源：十和田火山平安喷发的头发真名井火山碎屑流中的黑曜石示例

• 发表时间: 2022
• 作者: Masashi Tsuge; Akira Kouchi; Naoki Watanabe;平田陸斗・奥村聡
• 通讯作者: 平田陸斗・奥村聡

Conduit Flow Dynamics During the 1986 Sub-Plinian Eruption at Izu-Oshima Volcano

1986 年伊豆大岛火山亚普林尼式喷发期间的管道流动动力学

• DOI: 10.20965/jdr.2022.p0754
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Disaster Research
• 影响因子: 0.8
• 作者: Kozono Tomofumi;Ishibashi Hidemi;Okumura Satoshi;Miwa Takahiro
• 通讯作者: Miwa Takahiro

桜島大正噴火における火道流のダイナミクスーマグマ物性と火道形状の影響ー

大正樱岛喷发时导管流的动态 - 岩浆物理性质和导管形状的影响 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩垣恵太;廣野哲朗;宮本英，大橋聖和，福家朱莉，廣野哲朗;Kozono Tomofumi;小園誠史・石橋秀巳・奥村聡・三輪学央;土屋彰登・小園誠史・奥村聡
• 通讯作者: 土屋彰登・小園誠史・奥村聡

安山岩質マグマによる溶岩流出噴火の火道流ダイナミクス─マグマ物性の影響─

安山岩浆引起的熔岩流出喷发的导管流动力学 ─ 岩浆物理性质的影响 ─

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩垣恵太;廣野哲朗;宮本英，大橋聖和，福家朱莉，廣野哲朗;Kozono Tomofumi;小園誠史・石橋秀巳・奥村聡・三輪学央;土屋彰登・小園誠史・奥村聡;小園誠史・上田英樹・小澤拓・小屋口剛博・山崎雅;土屋彰登・小園誠史・奥村聡
• 通讯作者: 土屋彰登・小園誠史・奥村聡