Development of a real-time observation method for eruption transition using rock magnetic properties of volcanic ash

利用火山灰岩石磁特性开发喷发转变实时观测方法

基本信息

批准号：
22K18864
负责人：
中村美千彦
金额：
$ 3.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18864/
关键词：
新燃岳火山灰帯磁率磁鉄鉱火山噴火即時観測火山防災

项目摘要

これまでの予察的な研究で、2018年3月1日～6日にかけて霧島火山新燃岳から噴出した火山灰は、初期帯磁率が時間とともに上昇することが認められた。そこで帯磁率を測定した火山灰の実体顕微鏡および電界放出型走査電子顕微鏡の観察を行った。その結果、異質・類質物質の割合が噴火の推移とともに低くなり、本質物質の割合が噴火の推移とともに高くなることが見出された。また、帯磁率の変化と最も相関があるのは、斑晶に相当する10 μm以上の変質を伴わないFe-Ti酸化鉱物を含む粒子の割合であることが分かった。今回は遊離結晶を火山灰粒子の構成比率の測定からは除外したが、それも含めてFe-Ti酸化物斑晶の分級効果を詳しく検討する必要がある。水蒸気爆発からマグマ噴火に移行する際, マグマ物質の割合が増え、結果として新鮮な斑晶磁鉄鉱の割合が増えた可能性がある。一方で、地表付近のマグマの挙動を反映する石基の磁鉄鉱ウルトラナノライトを含む火山灰粒子の割合は、帯磁率の変化とは明瞭な相関を示さなかった。本質物質に含まれる斑晶磁鉄鉱の多くは酸化ラメラ・析出ラメラを生じておらず多磁区だと考えられるが、含まれる粒子の合計質量が、超常磁性や単磁区の磁鉄鉱ウルトラナノライト、ナノライトに比べて多いため、斑晶磁鉄鉱の量が帯磁率を支配している可能性がある。超伝導量子干渉素子を用いたカンタムデザイン社ＭＰＭＳ装置による桜島火山灰の超高感度測定では、多様な種類・サイズの磁性鉱物が含まれることがわかった。斑晶～マイクロライトの多磁区サイズのチタン磁鉄鉱と、石基のウルトラナノライトサイズの磁鉄鉱の他、顕微鏡・電子顕微鏡による岩石記載では認識されていなかった組成・サイズの鉄チタン酸化物が存在することも明らかとなり、より詳しいＭＰＭＳ分析によって磁気岩石学が開拓される可能性があることがわかった。

此前的初步研究表明，2018年3月1日至6日从雾岛火山新茂岳喷出的火山灰的初始磁化率随着时间的推移而增加。因此，我们使用体视显微镜和场发射扫描电子显微镜观察火山灰，测量其磁化率。结果发现，随着喷发的进行，外来物质和类似物质的比例减少，而必需物质的比例随着喷发的进行而增加。此外，还发现与磁化率变化最相关的因素是含有10μm或更大的未变质Fe-Ti氧化物矿物的颗粒的比例，其对应于斑晶。尽管游离晶体被排除在火山灰颗粒组成比的测量之外，但有必要将其纳入对Fe-Ti氧化物斑晶分类效果的详细研究中。在从潜水到岩浆喷发的过渡过程中，岩浆物质的比例可能有所增加，导致新鲜斑晶磁铁矿比例的增加。另一方面，岩基中含有磁铁矿超纳米石的火山灰颗粒比例反映了地表附近岩浆的行为，但与磁化率的变化并没有表现出明显的相关性。基本物质中所含的大部分斑晶磁铁矿不形成氧化物片层或沉淀片层，并且被认为是多磁畴的。由于斑晶磁铁矿的量相对较大，因此可能是斑晶磁铁矿的量控制磁化率。。使用超导量子干涉装置的 Quantum Design MPMS 装置对樱岛火山灰进行超灵敏测量表明，其中含有各种类型和尺寸的磁性矿物。除了斑晶到微晶多域尺寸的钛磁铁矿和石基超微晶石尺寸的磁铁矿之外，还清楚地表明，还有更多的铁钛氧化物，其成分和尺寸尚未在岩石描述中得到认可。详细的 MPMS 分析有可能开辟磁性岩石学的大门。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

桜島火山1987年11月17日大規模ブルカノ式噴火の岩石学的特徴：噴火様式・規模の支配要因の解明に向けて

1987年11月17日樱岛火山大规模火山喷发的岩石学特征：阐明喷发方式和规模的控制因素

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka Junya;Sato Kazuhisa;Yashiro Keiji;Kawada Tatsuya;Hashida Toshiyuki;新谷竹望・坂内野乃・安川宙葵・新谷直己;・無盡真弓・中村美千彦・井口正人・味喜大介・安田敦
通讯作者：
新谷竹望・坂内野乃・安川宙葵・新谷直己;・無盡真弓・中村美千彦・井口正人・味喜大介・安田敦

桜島火山における歴史時代プリニー式噴火の準備過程と噴火トリガー:斑晶鉱物の累帯構造からの制約

樱岛火山历史上普林尼式喷发的准备过程和喷发触发因素：斑晶矿物带状结构的制约

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka Junya;Sato Kazuhisa;Yashiro Keiji;Kawada Tatsuya;Hashida Toshiyuki;新谷竹望・坂内野乃・安川宙葵・新谷直己;・無盡真弓・中村美千彦・井口正人・味喜大介・安田敦;新谷直己・中村美千彦・松本恵子・奥村聡・佐藤智樹
通讯作者：
新谷直己・中村美千彦・松本恵子・奥村聡・佐藤智樹