平成20年度 火山物理セミナー 

金曜日 13:3015:30 (談話会の日は15:0017:00)2号館5階-510

 

趣旨

カルデラ陥没など、火道中のマグマ沈降に伴う振動現象について、観測事実とモデルのレビューをする。また、マグマ上昇過程の振動と比較し、振動発生のメカニズムや移動する物質の物性の違いの影響を議論する。具体的噴火例として、三宅島2000年噴火、レユニオン2007年噴火を扱う。

 

過去のスケジュール

(前期) 

4/11    打合せ

4/16    レユニオン報告会 (16:00)

4/25    Turcotte & Schubert, 'Geodynamics'よりPipe Flow (担当:宮林)

5/2     Turcotte & Schubert, 'Geodynamics'よりPipe Flow (担当:宮林)

5/9     レオカオス:Salmon et al.,2002Fielding & Olmsted, 2006 など.(担当:波多野)

5/16    不在者多数につき、お休み

5/23    レユニオン火山2007年の、カルデラ陥没イベントについて:Michon et al., 2007 他 (担当:青木)

5/30    連合大会のため、休み

6/6     カルデラ陥没過程のレビュー:Acocella, 2007              (担当:前野)

6/13    カルデラ陥没過程のレビュー:Acocella, 2007をもとに、様々な火山のカルデラ形成過程を地質学的視点から紹介する        (担当:前野)

6/20    粒子層のStick-Slip 運動:Nasuno et al., 1998    (担当:桑野)

6/27    お休み

7/4     Michon et al., 2008 (投稿中)

        Morphology, structure and deformation of the steep central cone of Piton de la Fournaise shield volcano (Reunion Island, Indian Ocean)

        (担当:小園)

        --> Michon et al, 2009, Edifice growth, deformation and rift zone development in basaltic setting: Insights from Piton de la Fournaise shield volcano (Réunion Island)

8/1     アイスランドの紹介 (担当:楠田)

 

 

(後期) 

10/24   後期の日程と内容の打ち合わせ

        マグマのレオロジー試験と岩石実験から見た火山性地震のメカニズムに関する最近の論文1 (担当:市原

        Tufffen et al., 2008

10/31   談話会終了後開始

      マグマのレオロジー試験と岩石実験から見た火山性地震のメカニズムに関する最近の論文2 (担当:市原

        Lavallee et al., 2008, Benson et al., 2008

            火山性地震の分類に関する10/24の議論に対するコメント (大湊)

11/7      お休み(桜島構造探査)

11/14     お休み(修士論文中間発表会)

11/21     三宅島カルデラ陥没に伴う地震活動のレビュー   (担当:大湊

11/28     お休み(特に理由なし)

12/5      お休み(インドネシア国際ワークショップ)

12/12     ミューオン・ラジオグラフィーの計測原理と方法 (担当:田中)

12/19     お休み

12/26     冬休み

1/27       16:00-  地球物理と化学からみた、富士山下の二重スラブのイメージ

             Is there the Philippine Sea Plate below Mt. Fuji? (宮林)

         Geochemical evidence for enhanced fluid flux due to overlapping subducting plates (Nakamura et al., 2008) (中村仁美・産総研)

1/30       紫外線カメラ・分光計観測システムによる火山噴煙中二酸化硫黄放出量の高時間分解能測定 (風早)

2/20       浅間2009年噴火に関する情報交換

 

過去のセミナー 

H19年度

 

後期候補論文

1.       Lavallee Y., Meredith, P.G., Dingwell, D.B., Hess, K.-U., Wassermann,J., Cordonnier, B., Gerik, A., and Kruhl, J.H., Seismogenic lavas and explosive eruption forecasting, Nature 453, 507-510, doi:10.1038/nature06980, 2008. Supplementary Information

2.       Tuffen, H., Smith, R., and Sammonds, P.R., Evidence for seismogenic fracture of silicic magma, Nature, 453, 511-514, doi: 10.1038/nature06989, 2008. Supplementary Information

3.       Benson, P.M., Vinciguerra, S., Meredith, P.G., and Young, R.P., Laboratory Simulation of Volcano Seismicity, Science, 322, 249-252, doi:10.1126/science.1161927, 2008.

 

候補テキスト

1.       Turcotte, D.L., and Schubert, G., Geodynamics, Wiley より抜粋: Chapter 6 Fluid Mechanics, 6-2 One-dimensional channel flows, 6-4 Pipe flow, 6-5  Artesian aquifer flows, 6-6 Flow through volcanic pipes, 6-15 Pipe flow with heat addition.

 

前期候補論文 

様々な物質の管内流・振動現象:

2.       Riethmuller, T., Schimansky-Geier, L., Rosenkranz, D., Poschel, T., Langevin equation approach to granular flow in a narrow pipe , J. Statistical Phys. 86, 421-430, 1997.

3.       Liss, E.D., Conway, S.L., Glasser, B.J., Density waves in gravity-driven granular flow through a channel , Phys. Fluids, 14, 3309-3326, 2002.

4.       Wang, C.H., Tong, Z.Q., On the density waves developed in gravity channel flows of granular materials, J. Fluid Mech., 435, 217-246, 2001.

5.       Bratberg, I., Radjai, F., Hansen, A., Intermittent flow of a collection of rigid frictional disks in a vertical pipe, Phys. Rev. E, 71, Art. Num 011301, 2005.

6.       Nakanishi, M., and Koyaguchi, T., A stability analysis of a conduit flow model for lava dome eruptions, J. Volcanol. Geotherm. Res., In Press, 2008.

 

斜面流の停止条件と安息角:

7.       Pouliquen, O., Scaling laws in granular flows down rough inclined planes, Physics of Fluids, Physics of Fluids 11,542, 1999.

8.       Silbert, L.E., et al., Granular flow down an inclined plane: Bagnold scaling and rheology, Phys. Rev. E 64, 051302, 2001.

 

スティックスリップ:

9.       Nasuno, S., Kudrolli, A., Bak, A., and Gollub, J.P., Time-resolved studies of stick-slip friction in sheared granular layers, Phys. Rev. E 58, 2161, 1998.

10.    Hirata, T., 1/f Fluctuation and a Many-Body Disk Model of Slip Phenomena, J. Phys. Soc. Jpn. 68, 3195-3198, 1998.

 

レオカオス:

11.    da Cruz, F., et al., Viscosity bifurcation in granular materials, foams, and emulsions, Phys. Rev. E 66, 051305, 2002.(読んでみたところ、いまひとつ面白くなかったらしい)

12.    Fielding, S.M., and Olmsted, P.D., Spatio-temporal oscillations and rheochaos in a simple model of shear, Physical Review Letters, 92, 084502, 2006.

13.    Salmon, J.-B., Colin, A., and Roux, D., Dynamical behavior of a complex fluid near an out-of-equilibrium transition: Approaching simple rheological chaos, Phys. Rev. E 66, 031505 (2002)

 

カルデラ陥没:

14.    Acocella, V., Understanding caldera structure and development: An overview of analogue models compared to natural calderas, Earth-Science Reviews, 85, 125-160, 2007.

15.    Carter, A., de Vries, B.V., Kelfoun, K., Bachelery, P., Briole, P., Pits, rifts and slumps: the summit structure of Piton de la Fournaise, Bull. Volcanol., 69, 741-756. 2007.

 

三宅島2000年噴火:

16.    Nakada, S., Nagai, M., Kaneko, T., Nozawa, A., Suzuki-Kamata, K., Chronology and products of the 2000 eruption of Miyakejima Volcano, Japan, Bull. Volcanol., 67, 205-218, 2005.

17.    Geshi, N., Shimano, T., Chiba, T., Nakada, S., Caldera collapse during the 2000 eruption of Miyakejima Volcano, Japan, Bull. Volcanol., 64, 55-68, 2002.

18.    Ueda, H., Fujita, E., Ukawa, M.,Yamamoto, E., Irwan, M., Kimata, F., Magma intrusion and discharge process at the initial stage of the 2000 activity of Miyakejima, Central Japan, inferred from tilt and GPS data, Geophys. J. Int., 161, 891-906, 2005.

19.    Irwan, M., Kimata, F., Fujii, N., Nakao, S., Watanabe, H., Sakai, S., Ukawa, M., Fujita, E., Kawai, K.,Rapid ground deformation of the Miyakejima volcano on 26-27 June 2000 detected by kinematic GPS analysis, Earth Planets Space, 55, E13-E16 2003.

20.    Furuya, M., Okubo, S., Kimata, F., Miyajima, R., Meilano, I., Sun, W., Tanaka, Y., Miyazaki, T., Mass budget of the magma flow in the 2000 volcano-seismic activity at Izu-islands, Japan, Earth Planets Space, 55, 375-385, 2003.

21.    Furuya, M., Okubo, S., Sun, W., Tanaka, Y., Oikawa, J., Watanabe, H., Maekawa, T., Spatiotemporal gravity changes at Miyakejima Volcano, Japan: Caldera collapse, explosive eruptions and magma movement, J. Geophys. Res., 108, Art. No. 2219, 2003.

22.    Fujita, E., Ukawa, M., Yamamoto, E., Subsurface cyclic magma sill expansions in the 2000 Miyakejima volcano eruption: Possibility of two-phase flow oscillation, J. Geophys. Res., 109, Art. No. B04205, 2004.

23.    Fujita, E., Ukawa, M., Yamamoto, E., Okada, Y., Cyclic jerky opening of magma sheet and caldera formation during the 2000 Miyakejima volcano eruption, Geophys. Res. Lett., 29, Art. No. 1326, 2002.

24.    Kobayashi, T., Ohminato, T., Ida, Y., Earthquakes series preceding very long period seismic signals, observed during the 2000 Miyakejima volcanic activity, Geophys. Res. Lett., 30, Art. No. 1423, 2003.

25.    Kumagai, H., Ohminato, T., Nakano, M., Ooi, M., Kubo, A., Inoue, H., Oikawa, J., Very-long-period seismic signals and caldera formation at Miyake Island, Japan, SCIENCE, 293, 687-690, 2001.

 

フルネーズ2007年噴火:

26.    Michon, L., Staudacher, T., Ferrazzini, V., Bachelery, P., Marti, J., April 2007 collapse of Piton de la Fournaise: A new example of caldera formation, Geophys. Res. Lett., 34, Art. No. L21301, 2007.

27.    Michon, L., Saint-Ange, F., Bachelery, P., Villeneuve, N., and Staudacher, T., Role of the structural inheritance of the oceanic lithosphere in the magmato-tectonic evolution of Piton de la Fournaise volcano (La Reunion Island), J. Geophys. Res., 112, B04205, doi:10.1029/2006JB004598, 2007.

28.    Michon L, Cayol V, Letourneur L, et al., Edifice growth, deformation and rift zone development in basaltic setting: Insights from Piton de la Fournaise shield volcano (Reunion Island) , J. Volcanol. Geotherm. Res., 184, 14-30, 2009.

 

その他

30. Nakamura, H., Iwamori, H., Kimura, J., Geochemical evidence for enhanced fluid flux due to overlapping subducting plates, NATURE Geoscience, 1, 380-384, 2008.