火山爆発の理解に向けた自然電位の基礎実験

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昨年度採取した火山岩の試料を用いて,流動電位法によるゼータ電位測定を行った.これまでに測定の終わったものは,十勝岳・利尻島・テネリフェ島から採取した7サンプルである.岩石サンプルは0.5mm直径に粉砕し,測定セルに装填した.セルに流動水を通過させたときに両端に生じる電位差を測定することにより,ゼータ電位が測定される.一般に,岩石のゼータ電位は流動水のpHに対して依存性を示す.今回の測定では,これまでHase(2004)等が示した実験結果と同じく,pH値が大きくなるにつれてゼータ電位が小さくなる傾向が示された.7サンプルのうち,4サンプルが,pH未調整状態の測定で正のゼータ電位を示した.正のゼータ電位を示すサンプルは,Hase(2004)により阿蘇火山でも見つかっているが,今回の測定は,その他の火山でも正のゼータ電位を示す岩石は希ではないことを示唆している.これまで,岩石-水の系では,ゼータ電位は負の値をとるという認識が一般的であったが,それは必ずしも正しくないことが本研究で示された.ゼータ電位の正負を決定している要因について調べるため,岩石の元素組成とゼータ電位の関係を吟味した.その結果は必ずしも明瞭ではなく,主要構成元素の組成だけでゼータ電位が決定されている訳ではないことが示唆された.今後,造岩鉱物組成まで考慮した検討が必要である.本研究課題でこれまでに得られた成果は,2005年1月に神戸で開かれた本特定領域研究主催の国際シンポジウム「火山爆発研究の基本戦略」で発表したほか,2005年3月に東京で開かれた本特定領域研究の成果報告シンポジウムで発表した.