本専攻の博士前期課程学生Aulia Syafitriさん（現インドネシア火山学・地質災害軽減センター）、中村美千彦教授らの研究チームは、京都大学防災研究所との共同研究で、桜島火山の火道浅部まで上昇したマグマの結晶化速度とそれによる粘性上昇速度を明らかにしました。
今回、研究チームは、1976年5月に桜島南岳で発生した一連の噴火の噴出物を詳細に解析しました。その結果、マグマ中の液部分（石基）に含まれる結晶の数・大きさ・占める体積の割合が、徐々に増加していたこと、また結晶の成長速度は、マグマ中のシリコン（Si）の拡散速度で律速されていることを確かめました。マグマの温度や化学組成の違いによるSiの拡散速度の差を補正した上で、これまでの室内実験と比較すると、既存の結晶の成長速度については、桜島のケースに近い実効過冷却度で行われた従来の実験結果と概ね一致することを突き止めました。一方、結晶が新たに生まれる核形成の速度は、マグマが地表近く（圧力40 MPa以下）まで上昇してくると、室内実験より少なくとも約80倍速くなり、その結果、マグマの結晶化速度も加速することがわかりました。さらに、火道浅部のマグマの粘性はこの減圧結晶作用によって上昇し、爆発的な噴火を発生し得る閾値に達していたことがわかりました。
今回の研究により、桜島の地下でマグマがいつ、どの浅さまで上昇してきたかを、山体膨張などの観測によって捉えられれば、地下でのマグマ粘性の上昇をほぼリアルタイムに予測し、噴火の発生や噴火様式の予測ができるようになる可能性があります。
本研究の成果は、2025年11月11日にJournal of Volcanology and Geothermal Research誌にオンライン公開されました。
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