マグマ発泡現象の4次元観察とそのメカニズムの研究

岩浆发泡现象的4维观测及其机理研究

基本信息

  • 批准号:
    17031011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、火山爆発の原因であるマグマ発泡現象のアナログ実験として含水珪酸塩ガラスの加熱発泡実験をおこない、高分解能X線CT装置によるマイクロトモグラフィーを用いた3次元構造の時間発展(4次元構造)の観察法と解析法を確立し、さらにこれにより発泡過程とそのメカニズムを理解しようとするものである。平成17年度に含水流紋岩質ガラス(黒曜石)を用いて確立した観察法・解析法を、本年度は含水玄武岩質ガラスに適用した。天然物には実験に適したサンプルがないので、サンプルは内熱式高圧炉で合成した。これをステンレス製の字具に固定し、一定温度(675,700℃)で一定時間(5〜20分)加熱後冷却しCT撮影をおこなうというサイクルを繰り返した。CT撮影はSPring-8のBL20B2においておこなった(25keV、画素サイズ:3.14μm1344x1344マトリクス)。これにより、従来知られていない発泡様式を発見した。玄武岩質ガラスではサンプルの壁などから不均一核形成が始まり、数100ミクロンの泡へと成長していく。やがてサンプル壁のある場所より、多数の微細な泡(1ミクロン程度)が発生し、この泡に富む部分がシャープな境界を持ちながらサンプル内部に向かって一定速度で進行し、やがて発泡は停止する。流紋岩質ガラスでは均一核形成・成長によってのみ発泡を続けたのと対照的である。多数の微細な泡の生成によって、効率的に水を系外に逃がすことができるので、非爆発的な噴火が予想される。実際の高温での減圧発泡においても、この発泡様式がおこるとすれば、玄武岩質マグマの非爆発的な噴火を、今回新しく発見した発泡様式で説明することができる。今後、さらなる超高分解能でのCT撮影や、条件を変えた実験、また天然の玄武岩の組織観察などにより、これを検証することが必要である。
This study は, volcanic explosion 発 の reason で あ る マ グ マ 発 bubble phenomenon の ア ナ ロ グ be 験 と し て aqueous stating acid salt ガ ラ ス の heating 発 bubble be 験 を お こ な い, decomposition of high energy X-ray CT device に よ る マ イ ク ロ ト モ グ ラ フ ィ ー を with い た three yuan structure の time 発 exhibition (4) dimensional structure の 観 examine method と analytic method を established し, さ ら に こ れ に よ り 発 The soaking process とそ メカニズムを メカニズムを understanding である ようとする である である Pp.47-53 contains 17 year に streamers rocky ガ ラ ス (black obsidian) を い て establish し た 観 examine method, analytic method を, this year's は aqueous basaltic ガ ラ ス に applicable し た. Natural things に は be 験 に optimum し た サ ン プ ル が な い の で, サ ン プ ル は high 圧 internal heating furnace で synthetic し た. こ れ を ス テ ン レ ス の word with fixed し に, a certain temperature (675700 ℃) で after a certain time (5 ~ 20) heating cooling し CT pinch of shadow を お こ な う と い う サ イ ク ル を Qiao り return し た. CT of shadow は SPring - 8 の BL20B2 に お い て お こ な っ た (25 kev, pixels サ イ ズ : 3.14 mu m1344x1344 マ ト リ ク ス). From られて れによ 従 and 従, it can be known that られて な な を is a bubble pattern を is a た た. Basaltic ガ ラ ス で は サ ン プ ル の wall な ど か ら heterogeneity nucleation が beginning ま り, number 100 ミ ク ロ ン の bubble へ と growth し て い く. や が て サ ン プ ル wall の あ る places よ り, most の subtle な bubble (1 ミ ク ロ ン degree) が 発 し, こ の bubble に rich む part が シ ャ ー プ な realm を hold ち な が ら サ ン プ ル internal に to か っ て で し, a certain speed や が て 発 bubble は stop す る. Rhyolite ガラスで ガラスで uniform nucleus formation and growth によって み み bubbling を続けた と と である contrast. Most の imperceptible な bubble の generated に よ っ て, sharper rate に water を extrasolar に fled が す こ と が で き る の で, non explosive 発 な flame が to think さ れ る. Be interstate の high-temperature で の minus 圧 発 bubble に お い て も, こ の 発 bubble others type が お こ る と す れ ば, basaltic マ グ マ の non explosive 発 な fire-breathing を, now back to new し く 発 see し た 発 bubble others type で illustrate す る こ と が で き る. In the future, さ ら な る ultra-high can decompose で の CT film や, conditions of を - え た be 験, ま た natural の basalt の organization 観 examine な ど に よ り, こ れ を 検 card す る こ と が necessary で あ る.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Quantitative evaluation or attenuation contrast of X-ray computed tomography images using monochromatized beams.
使用单色光束对 X 射线计算机断层扫描图像进行定量评估或衰减对比。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Okumura;M.Nakamura;A.Tsuchiyama;A.Tsuchiyama
  • 通讯作者:
    A.Tsuchiyama
Shear-induced bubble coalescence in rhyolitic melts with low vesicularity.
低泡状流纹岩熔体中剪切引起的气泡聚结。
Three-dimensional structures or cosmic dust by microtomography.
通过显微断层扫描观察三维结构或宇宙尘埃。
Three-dimensional observation of the entangled eutectic structures in the Al_2O_3-YAG system.
Al_2O_3-YAG体系中纠缠共晶结构的三维观察
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土山 明其他文献

Bone destmction in arthritis and osteoimmunolosy
关节炎和骨免疫病中的骨破坏
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  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Hiroshi Takayanagi
太陽・惑星系と地球、現代地球科学入門シリーズ1巻(大谷 栄治・長谷川 昭・花輪 公雄 編)
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鉱物および隕石粒子の摩耗実験 : イトカワ表面でのレゴリス粒子の形状変化
矿物和陨石颗粒的磨损实验:糸川表面风化层颗粒的形状变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    土山 明;小川 倫弘;中村昭子;中野 司
  • 通讯作者:
    中野 司
Variable shock deformation within the CV3 chondrites based on chondrule shapes determined by X-ray tomography and modes of chondrite components
基于 X 射线断层扫描确定的球粒形状和球粒陨石成分模式的 CV3 球粒陨石内的可变冲击变形
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    青木 錬;Fagan Timothy;上椙 真之;土山 明
  • 通讯作者:
    土山 明
3D observation of whisker-like material in the porous matrix of the Paris CM chondrite by SR-XCT.
通过 SR-XCT 对巴黎 CM 球粒陨石多孔基质中晶须状物质的 3D 观察。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    安武 正展;Epifanio Vacarro;上杉 健太郎;竹内 晃久;中野 司;土山 明
  • 通讯作者:
    土山 明

土山 明的其他文献

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  • 资助金额:
    $ 1.54万
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土器包埋炭化物による植物利用史の解明とDX時代へ向けたX線CT法の普及研究
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    2023
  • 资助金额:
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Ultra-fast 3D x-ray CT imaging
超快速 3D X 射线 CT 成像
  • 批准号:
    554815-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
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  • 批准号:
    21K02089
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
CAREER: Image critical dental diseases that current dental X-ray/CT fails to detect, without ionizing radiation
职业:在没有电离辐射的情况下对当前牙科 X 射线/CT 无法检测到的严重牙科疾病进行成像
  • 批准号:
    2046929
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
ステントグラフト留置後瘤径拡大の解明-位相差X線CT法による微細構造の検討-
阐明覆膜支架植入后动脉瘤直径扩张 - 使用相差 X 射线 CT 方法检查微观结构 -
  • 批准号:
    21K08837
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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