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

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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.

著者

西村 太志 石橋 秀巳 森 俊哉 地引 泰人 中道 治久 齋藤 武士 嶋野 岳人 吉村 俊平 宮縁 育夫

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.3, pp.133-134, 2021-09-30 (Released:2021-10-29)

著者

石橋 秀巳 天野 大和

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

vol.44, pp.17-29, 2017-07

著者

石橋 秀巳

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

vol.46, pp.9-17, 2019-07

著者

石橋 秀巳 鍵 裕之 阿部 なつ江 平野 直人

出版者

一般社団法人日本鉱物科学会

雑誌

日本鉱物科学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

vol.2013, 2013

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本研究では、プチスポットに産する玄武岩質ガラスについてFe-K端μ-XANESによるFeの価数状態分析を行い、プチスポットマグマの酸素フュガシティ(fO₂)を見積もった。分析は、高エネルギー加速器研究機構Photon FactoryのBL4Aの装置を用いて行った。分析試料は、東北地方三陸沖約800kmの太平洋プレート上に位置するプチスポットSite-Bでドレッジされたスコリア中に含まれる急冷ガラスである。今回、スコリア6試料について分析を行ったが、いずれもFe³⁺/Fe_total~0.37の値を示した。この値は、ガラス-オリビン間のみかけのFe/Mg分配係数から求めたFe³⁺/Fe_total比とほぼ一致する。この値から見積もったfO₂条件は、QMF+2.3程とMORBより酸化的で、むしろ島弧マグマの条件に近い。この結果に微量元素組成を加え、プチスポットマグマの形成過程について議論する。

著者

佐藤 博明 嶋野 岳人 石橋 秀巳

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.60, no.2, pp.257-263, 2015-06-30 (Released:2017-03-20)

著者

菅野 拓矢 石橋 秀巳

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

vol.44, pp.47-64, 2017-07

著者

辻原 諒 小木曽 哲 佐野 貴司 石橋 秀巳

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

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箱根火山は首都圏から最も近く,カルデラ形成噴火を数回繰り返してきた活動的な火山のひとつである.箱根火山における最大規模の噴火は,約6万年前に発生した,箱根火山における最新のカルデラである強羅潜在カルデラを形成した噴火(VEI 6)である.この噴火はプリニー式噴火で開始し,続いて火砕流が発生した.プリニー式噴火による降下軽石(箱根東京軽石)は南関東の広域でみられ,火砕流は噴出源から約50km遠方まで到達した(笠間・山下,2008).この噴火の準備過程を詳細に検討することは,同規模の噴火が今後も起こるリスクを評価する上で非常に重要である.そこで本研究では,降下軽石と火砕流堆積物中の本質物質を対象に噴火準備過程を検討した. 本研究で用いた試料は,神奈川県足柄下郡箱根町芦之湯の谷底露頭から採取した.本質岩片として軽石とスコリアがみられ,軽石にはマフィックエンクレーブを持つものがみられた.本研究ではXRF(国立科学博物館)を用いた全岩主成分・微量元素組成分析を行い,偏光顕微鏡とSEM(京大理学部)を用いた組織解析と,EPMA(京大理学部)を用いた主成分化学組成分析を行った. 軽石は流紋岩からデイサイト(SiO2 =64-71wt.%)で,斜長石,斜方輝石,単斜輝石,磁鉄鉱,チタン鉄鉱,燐灰石,橄欖石の斑晶が見られた.スコリアは安山岩(SiO2=58-60wt.%)で,斜長石,斜方輝石,単斜輝石,磁鉄鉱,燐灰石,橄欖石の斑晶がみられた.マフィックエンクレーブは玄武岩から玄武岩質安山岩で(SiO2 ~52 wt.%),斜長石,磁鉄鉱,橄欖石の斑晶がみられた.ガラスと斑晶鉱物の化学組成から,斑晶鉱物と平衡共存するメルト組成が4種類存在することが示唆され,この噴火の直前のマグマだまりには組成的に異なる4種類のマグマが存在したことが考えられる.全岩化学組成はSiO2 ~67 wt.%で組成トレンドが異なり,SiO2 > ~67 wt.%の全岩化学組成トレンドと斜長石斑晶の組成累帯構造パターンから,噴火前のマグマは結晶分化作用を経験しており,SiO2 < ~67 wt.%の全岩化学組成トレンドと斜長石と橄欖石斑晶の組成累帯構造パターンから,噴火前のマグマはマグマ混合を経験していることが示唆される.Fe-Ti酸化物温度計と斜長石-メルト温度含水量計を用いると,噴火前のデイサイト質〜流紋岩質マグマの温度は820-880 ℃,含水量は4.2-7.2wt.%と見積られ,メルトが水に飽和していると仮定した場合,噴火前のマグマだまり最浅部の深さは5.5-10.5 kmと見積られる.橄欖石のFe-Mg拡散モデリングにより,最後のマグマ混合から噴火までの時間は30日-1年と見積られた. 以上より,次のような噴火準備過程を考察した.結晶分化したデイサイト質〜流紋岩質マグマが深さ≧5.5-10.5kmに存在し,そこに苦鉄質マグマが貫入・混合した.最後のマグマ混合から30日から1年程度経過後に噴火が開始した. 当時のマグマだまり最浅部の深さは,地球物理学的に見積られている現在のマグマだまりの深さ(~10 km: Yukutake et al., 2015) と概ね一致する.このマグマだまりが,今後“箱根東京軽石噴火”と同規模の噴火を起こす可能性を正確に評価するためには,“箱根東京軽石噴火”以降の噴火準備過程の変遷を明らかにする必要がある.

著者

種田 凌也 石橋 秀巳 安田 敦 外西 奈津美

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-05-17

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Plagioclase-melt compositional relations sensitively depend on temperature, T, and water content, XW, of melt. Therefore, the relations are formulated as functions of T and XW and used as geothermohygrometer (e.g., Putirka, 2008). Plagioclase-melt equilibrium is postulated for applying the thermohygrometer models. However, validity of the assumption is unobvious for microlite crystallization driven by degassing and/or cooling during eruption. Can we apply the thermohygrometers to the plagioclase-melt pairs formed by dynamic crystallization? To examine the issue, the cooling crystallization experiments of the high-Al basaltic melt were carried out and textural and chemical analyses were performed the run samples.We used the high-Al basalt lava from Waianae, Hawaii Oahu as the starting material for the cooling crystallization experiments. This experiment was conducted using the 1atm fO2-controlled furnace at University of Hawaii at Manoa. After 3 hours pre-heating at 1180℃, ~30K higher than the liquidus, the samples were cooled at cooling rates, Rc, of 0.1, 0.3, 1, 3, and 10K/min, and then quenched in water at four target temperatures, Tq, of 1150, 1120, 1090, and 1060℃. We used FE-EPMA (JEOL-JXA-8530FPlus) and EPMA (JEOL8800R) at Earthquake Research Institute, University of Tokyo, for textural and chemical analyses of the run samples.As Rc and/or Tq increase, the abundance and size of plagioclase crystals decrease. As Rc increases, the shape of plagioclase changes from euhedral to dendritic. The Rc-dependent shape change is more obvious at lower Tq. Pyroxene crystallization was suppressed in the run samples coolied at higher Rc. In addition, melt boundary layers are observed around pyroxene in the samples cooled at 0.3-1K/min, quenched at 1090℃ and cooled at 0.3-3K/min, quenched at 1060℃, and around plagioclase in the samples cooled at >3K/min, quenched at <1120℃. Lower diffusivity of Al2O3 compared to those of FeO and MgO is responsible for lower threshold cooling rate of melt boundary layer formation around pyroxene.The maximum An# [=100Ca/(Ca + Na)] of plagioclase was almost the same among all run samples. We applied both plagioclase liquidus and plagioclase-melt An-partitioning thermometers of Putirka (2008) to the pairs of plagioclase rim-boundary layer melt (BLM) and plagioclase rim-far field melt (FFM) to estimate temperatures recorded in their phase compositions. At Tq=1150℃, the estimated temperatures well represent Tq for both BLM and FFM. However, at lower Tq, both of the thermometers estimate temperatures higher than Tq; difference between estimated temperature and Tq, ΔT, increases as decreasing Tq. The two thermometers estimate similar temperatures for each sample, and the differences between the two estimated temperatures do not depend on Rc. These results suggest that the plagioclase-melt partition coefficient of An component does not depend on the Rc. Therefore, the increase of ΔT at lower Tq is not due to the Rc-dependence of the partition coefficient. It is attributed to the kinetic delay of the crystal growth at lower temperature. On the other hand, the coincidence between calculated temperatures and Tq at 1150℃ suggests that kinetic delay of plagioclase crystal growth is small at near liquidus temperature.Present results show that plagioclase-melt thermometers can be applied regardless of the Rc at higher temperatures, while magmatic temperature tends to be overestimated due to kinetic delay of crystal growth at lower temperature.

著者

石橋 秀巳 佐野 恭平

出版者

静岡大学地球科学教室

雑誌

静岡大学地球科学研究報告 (ISSN:03886298)

巻号頁・発行日

vol.43, pp.21-31, 2016-07

著者

佐藤 博明 石橋 秀巳

出版者

神戸大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2008

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火山噴火には爆発的噴火と非爆発的な噴火様式があり,それぞれ防災対策は異なり,噴火様式の違いを生む機構の解明が求められている.この研究では富士火山等について,噴出物結晶組織・組成の分析から,噴火様式を左右するファクターとして浅所でのマグマ脱ガスの程度,及び最終的な浅所火道でのマグマ上昇率が重要であることを示唆した.また,噴火様式を左右する要因である結晶を含むマグマの粘性係数測定をショショナイト,海嶺玄武岩等について行った.