by Isoji MIYAGI @ Geological Survey of Japan, AIST

Fragmentation of basaltic melt in the course of explosive volcanism. Journal of Geophysical Research. 102: 803-814. (my_id=G1473)

目次 1 したこと 2 問題意識 2.1 水とマグマの爆発性の混合物 2.2 水の中にマグマが分散するのか？それともマグマの中に水が分散？ 2.3 マグマ（溶融体）の中に水が分散するプロセス 2.4 MFCIに見られる４つのフェーズ 3 現行MFCIモデルの弱い点

したこと

融けた玄武岩メルトに水を強制的に注入してマグマ水蒸気爆発をひきおこさせ，生成物を観察した．

問題意識

マグマの熱エネルギーが外来水に移動する速度が速いほど，バクハツは激しくなるはず．どのようなメカニズムによって，高速な熱の移動が実現されているのか．

天然の爆発的な噴火を直接観察する事は危険なので，実験室での観察がいくつも報告されている．文献＝(Wohletz 1983, Wohletz 1986, Zimanowski etal 1986, Mader atal 1994, Mader etal 1996, Phillips etal 1995, Sugioka and Bursik 1995, Alidibirov and Dingaell 1996)．

爆発的な噴火のなかでも最も激しく危険なタイプが，マグマ水蒸気噴火である（文献＝Colgate and Sigurgeirsson 1973, Wohletz 1983, Wholetz 1986, Wohletz and Sheridan 1983, Lorenz 1987, Lorenz etal 1994, Wohletz and Brown 1995)．

水とマグマの爆発性の混合物

液体の水と高温のマグマが触れた場合，蒸気膜のために熱の移動は制限されるが，ある状況下では「水とマグマの爆発性の混合物」が生成する．文献＝(Wohletz and McQueen 1984, Zimanowski etal 1991)

水の中にマグマが分散するのか？それともマグマの中に水が分散？

蒸気膜のために熱の移動が若干制限されるものの，cm大のマグマは水の中ですぐ冷えてしまうから，水の中にマグマが分散することは非現実的．したがって，マグマの中に水が分散しているのだろう．文献＝（Zimanowski etal 1995 a,b)．

マグマ（溶融体）の中に水が分散するプロセス

・・によって引き起こされるタイプの爆発は，工学分野で色々研究されている．文献＝（Board and Hall 1975, Corradini 1981, Henry and Fauske 1981, Theofanous 1993） そのようなプロセスはMFCI(Molten Fuel Coolant Interaction)とよばれている．

MFCIに見られる４つのフェーズ

1. 流体力学的な混合フェーズ
2. トリガーフェーズ
3. 微粉化フェーズ
4. 気化＆膨張フェーズ

現行MFCIモデルの弱い点

４つのフェーズのうち4番目はわかりやすい（激しく爆発している最中だから，微粉化して当然）．しかし1番目はよくわからない（爆発前によく混ぜる方法があるのか？）．→そこで，マグマに自発的に破砕してもらう．