11 0 0 0 OA 角閃石斑晶から探るマグマ溜まりプロセス:鶴見岳・阿蘇・雲仙火山の例
- 著者
- 石橋 秀巳 岩橋 くるみ 安田 敦 諏訪 由起子 長崎 志保 外西 奈津美
- 出版者
- 特定非営利活動法人 日本火山学会
- 雑誌
- 火山 (ISSN:04534360)
- 巻号頁・発行日
- vol.66, no.2, pp.119-129, 2021-06-30 (Released:2021-07-27)
- 参考文献数
- 51
Recent studies proposed empirical equations describing the relations between amphibole single-phase chemistry and the pressure-temperature-compositional conditions of the coexisting melt. These methods are called amphibole single-phase thermometer, barometer, and melt-chemometer, and have been used in the previous ten years to investigate magma reservoir processes of subduction-related volcanoes. Here, the three methods are briefly introduced with their reliabilities. Then, we review the applications of these methods to clarify magma reservoir processes, chiefly using as examples three volcanoes of Kyushu, i.e. the Tsurumi-dake, Aso and Unzen volcanoes. The pressure-temperature-SiO2 content conditions of the melts estimated from amphiboles enable us to determine physicochemical conditions of the end-member melts of magma mixing, even for cases in which the mixed melt is perfectly homogenized and/or the end-member melt is chemically similar to the mixed melt. We could further identify a phenocryst mineral-melt disequilibrium in a magma, which is usually difficult to recognize from petrography and is a potential factor of misinterpretation for magma reservoir processes, based on the results. Furthermore, the estimated pressures constrain the depth conditions of magma plumbing systems, which can be cross-checked by the results of geophysical observations. These results demonstrate the usefulness of the methods for investigating magma reservoir processes.
2 0 0 0 OA 水あめ噴火実験を通して噴火様式を決める条件について考える
酢と重曹の反応による発泡を利用した噴火の模擬実験は,簡単な実験ながら,様々な噴火様式を発生させることができる(竹内, 2006).我々は,この実験を発展させ,噴火前後のマグマ溜りの圧力変化や噴出に伴う空振に相当する信号をモニターしながら実験を進める試みを重ねてきた.また,「マグマの混合から噴火へ」というシナリオを再現するため,酢(クエン酸)と重曹(炭酸水素ナトリウム)をそれぞれ混入した2つの水あめ水溶液をボトル内で混合し,噴火を導く,という方式を採用した.この実験は,研究のアウトリーチ活動だけでなく,火山研究の種となる興味深い現象の発見にも役立っている(Kanno and Ichihara, 2018).今回新たに加えた改良により,より実現象に近い形で噴火の多様性を実現することが可能になった.模擬火山は,マグマだまりに相当するペットボトルと,火道に相当する透明耐圧チューブからなる.ボトルのキャップに,特製のコネクタを取り付け,火道チューブを接続する.チューブ先端はゴム栓で閉じ,発泡によってボトル内の圧力が高まると自然に開栓して噴出が始まる.これまでの方法は,2つの点で実現象との乖離があるという指摘がされてきた.第一に,「マグマを注いでペットボトルの蓋を閉じる」という実験手順が,いかにも人為的であった.第二に,ボトル内部にもチューブを伸ばした構造が不自然な印象を与えるが,これがなければ,ボトル上部のガスだけが噴出し,噴火を継続させることができなかった.火山噴火のメカニズムという点では,それぞれに対応する現象は考えられる.しかし,専門知識,言い換えれば,先入観を持たずに噴火実験を見た場合,実際の火山現象を模擬するプロセスと実験の便宜上の手続きの間の切り分けが難しく,まして,便宜上の手続きの背後にある実現象を想像することは不可能である.従って,できる限り,人工的な部分を排して,マグマ混合から噴火までの一連の現象を模擬する実験が望ましい.以上の必要性から,マグマの注入口と火道への流出口の2系統を,ペットボトルキャップの限られたスペースに配置するコネクタを考案した.これにより,マグマ溜りの底部から新しいマグマが供給され,上部から火道に出て行く場合など,任意に設定することができる.そして,多様な噴火様式を,より制御して,自然に近い(と思われる)形で再現することが可能となった.本システムを,「次世代火山研究者人材育成コンソーシアム」の一環として開催される実験火山学セミナーにおいて使用する予定である.本発表では,その結果や効果についても報告する.