結晶サイズ分布を用いた爆発的噴火から非爆発的噴火の遷移条件の解明

使用晶体尺寸分布阐明从爆炸性喷发到非爆炸性喷发的过渡条件

• 批准号: 18749003
• 负责人: 野口 聡
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18749003/
• 关键词: 結晶組織解析; 結晶成長・核形成; 結晶サイズ分布; 火山噴火; 火山; 岩石・鉱物・鉱床学; 結晶成長

本研究では、国内、国外で噴出したあらゆる噴火タイプの火山噴出物30試料を採取し、それら噴出物の結晶組織解析を行った。結晶組織解析は、SEMを用いて撮影したBEI画像を取得し、各々の結晶についてCanvasソフトウエアを用いて手動でトレースした後、ステレオロジーの手法を用いて、3次元の結晶数密度、結晶量、サイズ等のデータを取得した。また結晶組織の特徴を結晶サイズ分布というグラフを用いてコンパイルした(横軸にサイズ、縦軸に数密度のグラフ)。その結果、噴火様式と結晶サイズ分布には良い相関がある事がわかり、爆発的噴火の場合、結晶サイズ分布が指数分布になるのに対し、非爆発的噴火の場合では、べき分布になる事が明らかになった。また指数分布の中でもFine type(数密度が高い)とCoarse type(数密度が低く、サイズが大きい)の結晶組織に識別する事ができ、それぞれの化学組成のトレンドの違いやこれまでの結晶化実験等を踏まえると、これら結晶組織の違いは結晶化プロセスの違いを反映している可能性がある。つまりFine typeは、火道中の比較的浅い付近で爆発的に結晶化したのに対して、Coarse typeは、火道の比較的深い場所でのみ結晶化しており、浅い場所ではほとんど結晶化していない事が考えられ、また非爆発的噴火で認められるべき分布は、結晶組織がFracta1分布を示し、化学組成などの特徴から地下深い場所から浅い付近まで連続的に結晶化を続けている可能性がある。これらの噴火様式の違いによる結晶化プロセスの違いは、少なくともこれまでの既存の研究においてマイクロライトの結晶化が地表付近でのみ起きるという解釈とは異なり、火道中の浅い部分が噴火様式を支配しているわけではないという新しい観察事実を示唆しているかもしれない。今後これらの仮説を検証する為には、従来の平衡岩石学の手法では限界がある為、噴火開始時点の初期過剰圧やマグマ混合プロセスなどを考慮した結晶化過程(深い場所での不均質核形成)の理解と流れ場での結晶化実験等を行い、非平衡結晶化過程に関する理解を深めていく必要がある。

This study was conducted to analyze the crystalline structure of volcanic ejecta from 30 samples collected at home and abroad. Crystal structure analysis, SEM analysis, BEI image acquisition, each of the crystal analysis, manual analysis, crystal analysis, three-dimensional crystal number density, crystal amount, crystal structure and other information acquisition Crystal structure characteristics: Crystal distribution, crystal density, crystal density. The results show that the distribution of flame and crystal particles has a good correlation with each other. In the case of explosive flame, the distribution of crystal particles has an exponential distribution. In the case of non-explosive flame, the distribution of crystal particles has a clear correlation with each other. The crystal structure of the medium index distribution is Fine type(high density) and Coarse type(low density, high density). The crystal structure of the medium index distribution is fine type. The crystal structure of the medium index distribution is fine type. The crystal structure of the medium index distribution is fine type. Fine type, shallow, near, explosive, crystallization, Coarse type, deep, shallow, crystallization, shallow, crystallization, non-explosive, flame-out, crystallization, Fracta1 distribution The chemical composition is characterized by the possibility of crystallization from deep underground to shallow underground. The crystallization of the flame pattern is controlled by the flame pattern in the shallow part of the flame path, and the crystallization of the flame pattern is controlled by the flame pattern in the shallow part of the flame path. In the future, it is necessary to consider the crystallization process (heterogeneous core formation in deep field) and the non-equilibrium crystallization process.

项目成果

Groundmass crystallization process for the Unzen Conduit Drilling Project 4(USDP-4)

云仙管道钻探项目 4(USDP-4) 的基质结晶工艺

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Volcanological Geothermal Research (印刷中)
• 作者: 野口 聡;寅丸 敦志;中田 節也
• 通讯作者: 中田 節也

Relations between microlite textures and discharge rate of magma for the 1991-1995 eruption at Unzen, Japan

1991-1995年日本云仙火山喷发的微晶石结构与岩浆喷出率之间的关系

• 期刊: Journal of Volcanological and Geothermal Research (印刷中)
• 作者: Noguchi;S;Toramaru;A;Nakada;S
• 通讯作者: S

Crystallization of microlites and degassing during magma ascent : constraint on the fluid mechanical behavior of magma at Tenjo Eruption, Kozu Island

岩浆上升过程中微晶石的结晶和脱气：神津岛天上喷发岩浆流体力学行为的约束

• 发表时间: 2006
• 期刊: Bullein of Volcanology 68
• 作者: Noguchi;S;Toramaru;A;Shimano;T
• 通讯作者: T

Relation between microlite texture and discharge rate of magma for 1991 eruption at Unzen

1991年云仙喷发时微晶石结构与岩浆喷出率的关系

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Uolcanological Geothermal Research (印刷中)
• 作者: 野口 聡;寅丸 敦志;中田 節也
• 通讯作者: 中田 節也