火道内マグマの脱ガスと黒曜石形成過程の解明 : 噴火多様性の理解に向けて

阐明岩浆在管道中的脱气和黑曜石的形成过程：了解喷发的多样性

基本信息

批准号：
22K03739
负责人：
古川邦之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Aichi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03739/
关键词：
黒曜石珪長質マグマ含水量火道カワゴ平火山軽石 FTIR

项目摘要

本研究は地下の珪長質マグマにおいて、どのように脱ガスが進行し、それが噴火様式とどう関わっているのか、という基本的な火道プロセスの理解を目的としている。それを解く鍵として、火砕岩中に含まれる黒曜石、および黒曜石溶岩に注目している。2022年度は、伊豆半島に分布するカワゴ平火山を対象とし、その調査、試料採取、化学分析、分光分析を行なった。カワゴ平火山は、約2,000年前に複数回の火砕噴火を行い、その後に黒曜石の溶岩が流出した。火砕噴火の噴出物についても、多くは軽石からなるが、黒曜石片も同時に含まれている。本研究では、火砕噴火の1層準から化学分析用の黒曜石と軽石を採取し、5層準と溶岩流から分光分析用の黒曜石を合計122試料得た。XRFによる化学分析の結果、黒曜石と軽石は同じ組成であることがわかった。これは、軽石噴火中に古い黒曜石が混入したわけではなく、同時期の噴出物であることを意味している。つまり、噴火の過程において、脱ガス様式の違いにより軽石と黒曜石の両方が形成されることを示唆している。また分光分析については、FTIRにより赤外分光を分析した。これにより、黒曜石中の含水量を推定することができる。その結果、上位の噴出物ほど含水量に乏しい傾向が明らかとなった。噴火初期の黒曜石の含水量は1-2 wt.%だったのに対し、徐々に減少し、最上位の黒曜石溶岩では0.2 wt.%程度であった。メルトに溶解できる含水量は圧力依存があるため、この結果は、黒曜石の形成場所が時間とともに浅くなることを示している。このような黒曜石の含水量の詳細な時間変化を明らかにした例は日本の火山では初めてであり、今後はそれを説明する詳細な噴火様式の変遷モデルを構築する予定である。

这项研究旨在了解基本的腹侧过程，例如在地下长英质岩浆中脱气的进展及其与喷发方式的关系。解决此问题的关键是专注于火山碎屑岩石中包含的黑曜石和黑曜石熔岩。在2022年，对分布在Izu半岛上的Kawagohira火山进行了研究，进行了采样，化学分析和光谱分析。 Kawagohira火山大约在2000年前发生了多次火山碎屑喷发，其次是黑曜石熔岩。许多火山碎屑爆发都是由浮石组成的，但它们也包含黑曜石碎片。在这项研究中，从第一层的火山碎屑爆发中收集了黑曜石和浮石，以进行化学分析，并从第五层和熔岩流中获得了122个黑曜石样品进行光谱分析。用XRF的化学分析表明，黑曜石和浮石具有相同的组成。这意味着在浮石爆发期间，它不是一个古老的黑曜石，而是同一时期的爆发。这表明由于喷发过程中的脱气模式差异，浮石和黑曜石形式。此外，在光谱分析方面，通过FTIR分析了红外光谱。这允许估计黑曜石中的水分含量。结果，很明显，高级喷发往往具有较低的水分含量。在喷发开始时黑曜石的水含量为1-2 wt。％，但逐渐降低，最高的黑曜石熔岩约为0.2 wt。％。因为可以溶解在熔体中的水分含量取决于压力，因此该结果表明黑曜石的形成随着时间而变浅。这是日本火山首次揭示了黑曜石水含量的详细基于时间的变化，将来，我们计划构建一种解释这一点的喷发风格的详细模型。