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分析結果 (速報) / 霧島山新燃岳2011年噴火
目次
霧島山新燃岳から2011年8月31日に噴出した火山灰粒子
2011年9月7日産業技術総合研究所
概要
2011年8月31日に霧島山新燃岳から噴出した火山灰は、新鮮で相対的に緻密なブロック状粒子が多く含まれる。 発泡した粒子も含まれるが、その含有量は、6月29日噴火火山灰の26.4％に比べて5.6％と、大きく減少している。
記載
分析した試料は、2011年8月31日に新燃岳火口の南西約6 kmの霧島市牧園町で、気象庁鹿児島地方気象台により採取された。 試料は粒径0.5 mm以下の砂〜シルトサイズの火山灰を主体とし、乾燥状態では明灰色を呈する。
実体顕微鏡による観察では、様々な程度に発泡した新鮮なスコリア質の粒子と、鋭利な破断面を持つ新鮮なブロック状のガラス質粒子、変質・風化した粒子、斜方輝石・単斜輝石・斜長石を主とする遊離結晶が認められる。 岩片などの表面が赤色酸化した粒子が全体的に目立つ。 スコリア質粒子は、遊離結晶を除く粒子全体の5.6％である。 6月29日噴火火山灰や、1月、3月の噴火の火山灰に含有している、白色〜淡褐色の軽石質粒子は、認められなかった。
2008年8月〜2011年8月31日の霧島火山新燃岳火山灰の構成粒子の比率。
2011年8月31日の火山灰は、発泡したスコリア質及び軽石質粒子が2011年6月29日噴火に比べて大きく減少している。特に軽石質粒子は、確認されなかった。逆に、赤色酸化した岩片の量は増加している。緻密なガラス質粒子量の変化は、ほとんど認められない。 →画像を拡大
2011年8月31日の霧島火山新燃岳火山灰の実体顕微鏡写真。
目盛り1マスは0.1 mm。火山灰は0.5～0.25 mmにふるい分けた。 →画像を拡大
マグマ溜まりの温度は1716-7年噴火と同様
目的
霧島火山のマグマ溜まりの温度を知ること
実施内容
霧島火山から噴出した「2011年1月19日軽石」、「2011年1月27日軽石」、および「1716-1717年噴出物」に含まれる輝石 (単斜輝石、斜方輝石) の化学組成を電子線マイクロアナライザーで測定し、得られた化学組成に輝石温度計 (Quilf program) を適用することにより、2つの輝石の熱力学的な平衡温度を得る。
原理
マグマ中の単斜輝石と斜方輝石の化学組成は温度によって変化する。したがって、逆に両輝石が接触した部分の近傍の化学組成を用いて見積もりを行うことにより、噴出物の各輝石の化学組成からマグマ溜まりの温度を見積もることができる。
結果
化学分析および解析の結果、
- 2011年1月27日噴火については4測定から、平均957℃となった。
- 1716-1717年噴火については2測定から、948および930℃が得られた。
以上の結果により、2011年1月27日噴火を起こしたマグマ溜りの温度は、1716-1717年噴火と同様だったことが示された。
一方2011年1月19日噴火は1102℃ （+-84℃） と高くなったが、測定数が少ないので、今後検討する必要がある。
| 噴火日 | ID | 温度(℃) ＠接触部 | 誤差± | _ | 温度(℃) ＠コア同士 | 誤差± | _ | 温度(℃) ＠リム同士 | 誤差± |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2011年1月19日 | gn11012801-a-9_p5 | 1105 | 84 | 1031 | 34 | 1146 | 58 | ||
| 2011年1月27日 | gn11012802-14-p1 | 932 | 44 | 950 | 4 | 947 | 2 | ||
| 2011年1月27日 | gn11012802-15-p1 | 964 | 7 | 949 | 5 | 1085 | 11 | ||
| 2011年1月27日 | gn11012802-22-p1 | 1046 | 23 | 926 | 6 | ||||
| 2011年1月27日 | gn11012802-23-p1 | 974 | 25 | 974 | 66 | 978 | 20 | ||
| 2011年1月27日 | gn11012802-27-p1 | 958 | 13 | 947 | 16 | 1090 | 45 | ||
| 2011年1月27日 | これら↑5つの平均 | 957 | 973 | 1005 | |||||
| 1716-1717年 | gn11012801-b-1_p2 | 948 | 19 | 967 | 8 | 1002 | 53 | ||
| 1716-1717年 | gn11012801-b-9_p1 | 930 | 30 | 864 | 30 | 861 | 10 |
反射電子像
 2011年1月27日噴火噴出物(軽石)に含まれる輝石 |
 2011年1月27日噴火噴出物(軽石)に含まれる輝石 |
 1716-1717年噴火噴出物(軽石)に含まれる輝石 |
 2011年1月19日噴火噴出物(火山灰)に含まれる輝石 |
2011年1月27日までに噴出した軽石の組成
産総研・地質調査総合センターは、昨日 (1月27日) 午前までに霧島新燃岳から噴出した 軽石 試料の全岩化学組成の測定を、ＸＲＦ装置を用いて行ないました。
その結果、今回の軽石 ( 輝石 安山岩 ) はSiO2=57重量%前後であり、江戸時代に新燃岳で噴火したマグマときわめてよく似た組成を持つことが判明しました。
| 試料ID | GSJ5k_17 | tmp1 | tmp10 | tmp11 |
|---|---|---|---|---|
| 岩石記載 | 新燃岳溶岩 (P7、新燃岳東麓) |
1716-17年 降下軽石 |
2011年 1月26-27日の軽石 その１ |
2011年 1月26-27日の軽石 その2 |
| 出典 | 地質調査所 5万図幅「霧島山」 |
GSJ(未公表) | GSJ(未公表) | GSJ(未公表) |
| SiO2 | 59.32 | 58.33 | 56.47 | 57.33 |
| TiO2 | 1.13 | 0.72 | 0.72 | 0.72 |
| Al2O3 | 17.76 | 17.41 | 16.90 | 17.44 |
| tFeO | 6.82 | 6.86 | 7.31 | 7.30 |
| MnO | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.14 |
| MgO | 2.93 | 3.56 | 4.09 | 4.08 |
| CaO | 6.57 | 7.36 | 7.60 | 7.87 |
| Na2O | 3.02 | 3.01 | 2.81 | 2.88 |
| K2O | 1.73 | 1.73 | 1.57 | 1.56 |
| P2O5 | 0.15 | 0.11 | 0.11 | 0.12 |
| Total | 99.55 | 99.22 | 97.72 | 99.43 |
EPMAを用いた化学分析の準備のため片面研磨された軽石の実体顕微鏡写真 (研磨面)。視野の幅は10ｍｍ。ガラス、単斜輝石、斜方輝石、斜長石、磁鉄鉱、が露出している。
2011年1月19日火山灰に含まれる軽石粒子
新燃岳2011年1月19日火山灰には、少量の新鮮な軽石質粒子が含まれる。軽石質粒子は全体の10％以下で、それ以外の粒子は既存の山体を構成するさまざまな程度に熱水変質や風化を被った粒子からなる。
試料は、1月19日に新燃岳火口の東南東約9.5km地点で、気象庁鹿児島地方気象台により採取された。試料は粒径1mm以下の砂〜シルトサイズの火山灰を主体とし、乾燥状態では灰白色を呈する。
実体顕微鏡等による観察では、火山灰中には淡黄色を呈するごく細かく発泡した軽石質の粒子が認められる (写真1、2、3)｡
これらの粒子の構成比率は全体の約1割以下である (図1)。これらの軽石粒子の表面は極めて新鮮で、風化や熱水変質を受けた兆候は認められない (写真2、3、4)。
これらの粒子は、2008年8月22日噴火の噴出物中には見出されなかった粒子群である。
それ以外の噴出物の大部分は既存の山体に由来すると思われる溶岩片及びやや変質したスコリア片、それらから遊離した結晶片 （斜長石及び少量の輝石） から構成される。
2008年8月22日噴出物に比べ、強く熱水変質を被った白色変質岩片の量が少ない。
軽石質粒子の拡大写真。写真の横幅約1㎜。
中央の淡黄色の二つの粒子が軽石質粒子。表面はガラス光沢をもつ。
軽石質粒子の電子顕微鏡写真。数10ミクロン以下の細かい気泡によって発泡している。
気泡の内壁等は極めて新鮮で､風化や変質の兆候はない。
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