火山爆発強度の支配メカニズム～桜島ブルカノ式噴火のケーススタディ～

火山爆发强度的控制机制～樱岛火山喷发案例～

• 批准号: 08J05514
• 负责人: 三輪 学央
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05514/
• 关键词: 火山灰; 空振強度; ブルカノ式噴火; 流体の相状態; 増圧過程

火山爆発強度の支配メカニズムを理解する目的で、桜島ブルカノ式噴火を例にして火山灰の解析と、簡単な数値計算を行った。当初は5イベントのみを説明する予定であったが、例を増やすために14イベントの爆発を検討した。明らかになった重要な点は、桜島ブルカノ式噴火には前駆BL型地震群発を伴う場合と伴わない場合の二つに分けられ、それぞれで強度支配メカニズムが異なることである。火山灰の観察と空振強度の比較から次のことが分かった。1)前駆BL型地震群発を伴わない爆発では、新鮮なマグマから抜けて、火道浅部にある古いマグマにトラップされる流体量が多いほど、その後に起こる爆発の強度が強くなる(Miwa et al.,2009)。この場合には、流体を含んだ古いマグマが下からやってきた新しいマグマに熱せられるという火道内プロセスが噴火強度を決める。一方、2)前駆BL型地震群発を伴う爆発では、発泡していないマグマの下に発泡したマグマが底付けされるほど、その後に起こる爆発の空振強度が強くなる。つまり、発泡マグマの底付けという火道内プロセスが噴火強度を決める。1)については昨年度までにモデリングを済ませ、定量的にはまだ議論の余地が残るものの、おおまかに天然の現象を説明できることが分かった。2)については衝撃波管理論により爆発過程をモデリングし、火山灰から得られた火山灰発泡度と観測される空振強度を整合的に説明するためには、火山灰に保存されている気泡の15倍の体積のガスが必要であることがわかった。これまで、火山噴火強度の支配メカニズムにはガスの振る舞いが重要であると示唆されてきたが、その実態については明らかでなかった。本研究によって、具体的にどのようなガスの振る舞い、メカニズムにより、火山噴火強度が支配されているかが明らかになった。

Intensity of volcanic explosion 発 の dominate メ カ ニ ズ ム を understand す る purpose で, sakura ブ ル カ ノ type foo を example に し て ash の analytical と, Jane 単 な line the numerical calculation を っ た. Original は 5 イ ベ ン ト の み を illustrate す る designated で あ っ た が, example を raised や す た め に 14 イ ベ ン ト の detonation 発 を beg し 検 た. Ming ら か に な っ た important な は, sakura island ブ ル カ ノ type foo に は 駆 before BL type earthquake swarm 発 を tracing う occasions と tracing わ な い occasions の 2 つ に points け ら れ, そ れ ぞ れ で intensity control メ カ ニ ズ ム が different な る こ と で あ る. The <s:1> comparison of the empty vibration intensity <s:1> of volcanic ash 観 by と is ら times <s:1> とが とが points った った. 駆 before 1) BL type earthquake swarm 発 を with わ な い detonation 発 で は, fresh な マ グ マ か ら sorting け て, fire way shallow に あ る ancient い マ グ マ に ト ラ ッ プ さ れ る fluid quantity more than が い ほ ど, そ の に up after こ る detonation 発 の strength strong が く な る (Miwa et al., 2009). こ の occasions に は, fluid を ん だ ancient い マ グ マ が under か ら や っ て き た new し い マ グ マ に hot せ ら れ る と い う fire passage for プ ロ セ ス が flame intensity を definitely め る. Party, before the 2) 駆 BL type earthquake swarm 発 を with う detonation 発 で は, 発 し て い な い マ グ マ の under に 発 bubble し た マ グ マ が bottom pay け さ れ る ほ ど, そ の に up after こ る detonation 発 の space vibration strength strong が く な る. The intensity of the プロセスが flameout in the プロセスが fire duct of the <s:1> ま ま ま and the bottom side of the けと う う flameout is を determined by める. 1) に つ い て は yesterday annual ま で に モ デ リ ン グ を 済 ま せ, quantitative に は ま だ comment の room が residual る も の の, お お ま か に の natural phenomenon を explain で き る こ と が points か っ た. 2) に つ い て は blunt shock wave tube theory に よ り 発 blasting process を モ デ リ ン グ し, ash か ら have ら れ た ash 発 bubble degree と 観 measuring さ れ る space vibration strength を integration に illustrates す る た め に は, ash に save さ れ て い る の 15 times の 気 bubble volume の ガ ス が necessary で あ る こ と が わ か っ た. こ れ ま で, volcanic eruptive intensity の dominate メ カ ニ ズ ム に は ガ ス の vibration る dance い が important で あ る と in stopping さ れ て き た が, そ の state be に つ い て は Ming ら か で な か っ た. This study に よ っ て, concrete に ど の よ う な ガ ス の vibration い る dance, メ カ ニ ズ ム に よ り, volcanic eruptive intensity が dominate さ れ て い る か が Ming ら か に な っ た.

项目成果

火山噴火における爆発地震支配機構

火山喷发的爆炸性地震控制机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Toramaru;Miwa;三輪・寅丸
• 通讯作者: 三輪・寅丸

Interaction between andesite and liquid water : temporal variation of rock surfacial texture and chemical composition of water

安山岩与液态水之间的相互作用：岩石表面结构和水化学成分的时间变化

• 发表时间: 2009
• 作者: Toramaru;Miwa;三輪学央・寅丸敦志;三輪学央・宮本知治・寅丸敦志
• 通讯作者: 三輪学央・宮本知治・寅丸敦志

Vesiculation and crystallization under instantaneous decompression: Numerical study and comparison with laboratory experiments

瞬时减压下的囊泡和结晶：数值研究及与实验室实验的比较

• DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2008.07.013
• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Volcanology and Geothermal Research
• 影响因子: 2.9
• 作者: A. Toramaru;T. Miwa
• 通讯作者: T. Miwa

Microlite systematics : Origin and implications for the conduit flow

微晶石系统学：管道流的起源和影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Toramaru;Miwa
• 通讯作者: Miwa

結晶数密度-結晶度マイクロライト・システマティックスの意味

晶体数密度-结晶度微晶石系统学的意义

• 发表时间: 2008
• 作者: 寅丸;他
• 通讯作者: 他