顔写真

ムジン　マユミ
無盡　真弓
Mayumi Mujin
所属
高度教養教育・学生支援機構　教育内容開発部門　自然科学教育開発室
職名
助教
学位

  • 博士（理学）（東北大学）

  • 修士（理学）（東北大学）

経歴 5

  • 2022年2月 ～ 継続中
    国立研究開発法人産業技術総合研究所 外来研究員

  • 2018年1月 ～ 継続中
    東北大学　大学院理学研究科 地学専攻　助教

  • 2023年4月 ～ 2024年3月
    東北大学　高度教養教育・学生支援機構　助教

  • 2017年4月 ～ 2017年12月
    東北大学　大学院理学研究科 地学専攻　研究支援者

  • 2014年4月 ～ 2017年3月
    東北大学　大学院理学研究科 地学専攻　学振特別研究員（DC1）

学歴 3

  • 東北大学　大学院理学研究科　地学専攻

    2014年4月 ～ 2017年3月

  • 東北大学　大学院理学研究科　地学専攻

    2012年4月 ～ 2014年3月

  • 東北大学　理学部　地球惑星物質科学科

    2008年4月 ～ 2012年3月

所属学協会 4

  • 日本地球惑星科学連合

  • 日本顕微鏡学会

  • 日本鉱物科学会

  • 日本火山学会

研究キーワード 3

  • 鉱物学

  • 岩石学

  • 火山学

研究分野 1

  • 自然科学一般 / 固体地球科学 /

受賞 6

  1. 第29号 日本火山学会研究奨励賞

    2021年5月　日本火山学会　ナノスケール火山岩岩石学の創出とその噴火ダイナミクスへの応用

  2. Sunagawa Poster Award

    2018年11月　International Symposium & School on Crystal Growth Fundamentals

  3. 学生優秀発表賞（口頭）

    2015年5月　日本地球惑星科学連合2015 年大会

  4. 平成26 年度青葉理学振興会黒田チカ賞 第49 号

    2015年3月　東北大学

  5. 学生優秀発表賞（口頭）

    2013年10月　日本火山学会2013年度秋季大会

  6. 学生優秀発表賞（口頭）

    2012年10月　日本火山学会2012 年秋季大会

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論文 8

  1. Vapor-phase crystallization from a hydrous silicate melt: an experimental simulation of diktytaxitic texture

    Ryosuke Sakurai, Michihiko Nakamura, Satoshi Okumura, Mayumi Mujin, Takayuki Nakatani

    Contributions to Mineralogy and Petrology　179　(3)　2024年3月6日

    出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00410-024-02105-4 　

    ISSN：0010-7999

    eISSN：1432-0967

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    Abstract Groundmass textures of volcanic rocks provide valuable insights into the processes of magma ascent, crystallization, and eruption. The diktytaxitic texture, characterized by a lath-shaped arrangement of feldspar microlites forming glass-free and angular pores, is commonly observed in silicic dome-forming rocks and Vulcanian ashfall deposits. This texture has the potential to control the explosivity of volcanic eruptions because its micropore network allows pervasive degassing during the final stages of magma ascent and eruption. However, the exact conditions and kinetics of the formation of diktytaxitic textures, which are often accompanied by vapor-phase cristobalite, remain largely unknown. Here, we show that the diktytaxitic texture and vapor-phase minerals, cristobalite and alkali feldspar, can be produced from bulk-andesitic magma with rhyolitic glass under water-saturated, near-solidus conditions (± ~10 MPa and ± ~20 °C within the solidus; 10–20 MPa and 850 °C for our starting pumices). Such crystallization proceeds through the partial evaporation of the supercooled melt, followed by the deposition of cristobalite and alkali feldspar as a result of the system selecting the fastest crystallization pathway with the lowest activation energy. The previously proposed mechanisms of halogen-induced corrosion or melt segregation by gas-driven filter pressing are not particularly necessary, although they may occur concurrently. Diktytaxitic groundmass formation is completed within 4–8 days, irrespective of the presence or composition of the halogen. These findings constrain the outgassing of lava domes and shallow magma intrusions and provide new insights into the final stages of hydrous magma crystallization on Earth.

  2. Crystal habit (tracht) of groundmass pyroxene crystals recorded magma ascent paths during the 2011 Shinmoedake eruption

    Shota H. Okumura, Mayumi Mujin, Akira Tsuchiyama, Akira Miyake

    American Mineralogist　109　(2)　325-338　2024年2月1日

    出版者・発行元：Mineralogical Society of America

    DOI： 10.2138/am-2022-8765 　

    ISSN：0003-004X

    eISSN：1945-3027

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    Abstract The morphologies and size distributions of groundmass crystals record conditions of magma ascent through volcanic conduits. However, morphological information (such as crystal shapes) has not been incorporated into crystal size distributions (CSDs). Here, we focused on the crystal habit, especially the shape variation due to the combination of (hk0) faces (hereafter “tracht”) of pyroxene microlites and nano-crystals, and measured CSDs for each crystal habit (tracht) to more comprehensively characterize the crystallization kinetics. We refer to the CSDs measured for each tracht as “tracht-specific CSDs.” Pyroclasts from the 2011 eruption of Shinmoedake (Kirishima volcano group, Japan) were examined by field-emission scanning electron microscopy, electron backscatter diffraction analysis, synchrotron radiation X-ray computed nanotomography, and transmission electron microscopy. The samples contain groundmass pyroxenes of two main trachts: octagonal prisms consisting of {100}, {010}, and {110} faces and hexagonal prism lacking {100} faces. The pumice clasts formed by different eruption styles showed different trends of tracht-specific CSDs. Sub-Plinian pumice clasts were characterized by octagonal microlites (1–10 μm wide) and numerous hexagonal nano-crystals (0.2–2 μm wide), and a Vulcanian pumice clast with the same glass composition showed the same characteristics. In contrast, Vulcanian pumice clasts with more evolved glass compositions contained mostly octagonal pyroxenes. The tracht-specific CSDs and growth zonations indicate a change from octagon-dominant to hexagon-dominant growth conditions during syneruptive ascent. We infer that the hexagonal tracht resulted from a large degree of effective undercooling due to rapid decompression in the shallow conduit. Moreover, the texture of the less-evolved Vulcanian pumice indicates that a portion of the magma erupted on the Vulcanian eruption followed almost the same ascent paths just prior to the fragmentation as those during the sub-Plinian eruptions, and thus the Vulcanian eruption may have involved the rapid ascent of deeper magma. We propose that tracht analyses of groundmass pyroxenes provide detailed information about time-evolution of magma conditions during syneruptive ascent.

  3. ナノスケール火山岩岩石学の創出とその噴火ダイナミクスへの応用 招待有り 査読有り

    真弓 無盡

    火山　67　(3)　389-399　2022年9月30日

    DOI： 10.18940/kazan.67.3_389 　

    ISSN：0453-4360 2189-7182

  4. 3D crystal size distributions of pyroxene nanolites from nano X-ray computed tomography: Improved correction of crystal size distributions from CSDCorrections for magma ascent dynamics in conduits 査読有り

    Shota H. Okumura, Mayumi Mujin, Akira Tsuchiyama, Akira Miyake

    American Mineralogist　107　(9)　1766-1778　2022年9月1日

    出版者・発行元：Mineralogical Society of America

    DOI： 10.2138/am-2022-8039 　

    ISSN：0003-004X

    eISSN：1945-3027

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    Abstract Groundmass crystals indicate syneruptive magmatic conditions, and thus their crystal size distributions (CSDs) are used to infer magma ascent histories. Three-dimensional (3D) CSDs are most commonly estimated from two-dimensional (2D) observations and plotted against long-axis length, L (hereafter referred to as “L-plot CSDs”). However, L-plot CSDs have two significant problems: the error because of the conversion from 2D to 3D and a lowered sensitivity to changes in the degree of effective undercooling (ΔTeff), which arises because a crystal’s growth rate varies with ΔTeff most strongly along its long dimension. Although these problems can result in false interpretations of magma ascent dynamics, there has been little discussion of the influence of the size criteria on CSDs. In this study, we investigated which 3D size criterion [i.e., long (L), intermediate (I), or short (S) axis length] is optimum for 2D-estimated CSDs of groundmass crystals from two perspectives: (1) conformity with the actual distributions, and (2) the sensitivity of CSD slopes to the magma ascent conditions in the conduit. We observed groundmass pyroxene crystals in pumice clasts from sub-Plinian and Vulcanian eruptive phases during the 2011 eruption of Shinmoedake (andesitic volcano, Japan) by using synchrotron radiation-based X-ray computed nanotomography (SR-XCT) and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and rein-vestigated the crystallization kinetics of pyroxene nanolites ranging in width from a few hundred nanometers to 1 µm. The SR-XCT observations provided the detailed 3D shapes and 3D CSDs (CT-CSDs) of these nanolites directly. The FE-SEM observations allowed us to estimate 3D aspect ratios (S:I:L) and CSDs (SEM-CSDs). L-plot SEM-CSDs, acquired using the program CSDCorrections, were used to calculate S-plot SEM-CSDs and I-plot SEM-CSDs. We compared the data from FE-SEM with those from SR-XCT to evaluate the accuracy of 3D aspect ratios and CSDs estimated from 2D data. The L-plot SEM-CSDs from the sub-Plinian pumice sample showed significant inconsistencies with the CTCSD, a result of the difficulty in estimating representative 3D aspect ratios from 2D observations for elongated groundmass crystals. In contrast, the S- and I-plot SEM-CSDs kept the effect of aspect ratio to a minimum and preserved their actual slopes, except for a vertical discrepancy between the CSDs. Moreover, the slopes of S- and I-plot CSDs of the nanolites differed more markedly between the two eruptive styles (by ~20% more) than those of L-plot CSDs. For estimating magma ascent dynamics, we propose that the optimum method for acquiring SEM-CSDs is to measure the cross-sectional widths of crystals and convert the resulting 2D data set into S-plot CSDs. Our new finding that the 3D shapes and CSDs of pyroxene nanolites differ according to eruptive style means that nanolites indicate distinct differences in ascent histories at the shallow conduit: increasing ΔTeff just before sub-Plinian eruptions and decreasing ΔTeff before Vulcanian eruptions. Given the similarity in CSDs of micro-lites, our results suggest that eruptive style was determined in the shallow conduit. Monitoring the condition of the shallow conduit may contribute to predicting the time evolution of eruptive activity.

  5. In-situ FE-SEM observation of the growth behaviors of Fe particles at magmatic temperatures 査読有り

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Megumi Matsumoto

    Journal of Crystal Growth　560-561　126043-126043　2021年4月

    出版者・発行元：Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jcrysgro.2021.126043 　

    ISSN：0022-0248

  6. Late-stage groundmass differentiation as a record of magma stagnation, fragmentation, and rewelding 査読有り

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura

    Bulletin of Volcanology　82　(6)　2020年6月

    出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC}

    DOI： 10.1007/s00445-020-01389-1 　

    ISSN：0258-8900

    eISSN：1432-0819

  7. Eruption style and crystal size distributions: Crystallization of groundmass nanolites in the 2011 Shinmoedake eruption 査読有り

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Akira Miyake

    AMERICAN MINERALOGIST　102　(12)　2367-2380　2017年12月

    出版者・発行元：MINERALOGICAL SOC AMER

    DOI： 10.2138/am-2017-6052CCBYNCND 　

    ISSN：0003-004X

    eISSN：1945-3027

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    Crystallization of groundmass minerals may record the physicochemical conditions of magmatic processes upon eruption and is thus a topic of interdisciplinary research in the disciplines of mineralogy, petrology, and volcanology. Recent studies have reported that the groundmass crystals of some volcanic rocks exhibit a break in their crystal size distribution (CSD) slopes that range from a few micrometers to hundreds of nanometers. The crystals consisting of the finer parts of the break were defined as nanolites. In this study, we report the presence of nanometer-scale crystals down to 1 nm in the pyroclasts of the 2011 eruption of Shinmoedake, the Kirishima volcano group, based on field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). We discovered a gap (hiatus) from similar to 100 to similar to 30 nm in the size distribution of pyroxene in a dense juvenile fragment of a vulcanian explosion. The pyroxene crystals similar to 20-30 nm on a diameter were ferroaugite (C2/c), while those a few hundred nanometers in width had a composite structure consisting of the domains of orthopyroxene (Pbca), augite (C2/c), and sub-calcic augite (C2/c). In high-angle annular dark-field scanning TEM images of the same sample, bright spots similar to 1-2 nm in diameter were recognized with a gap in size from similar to 10-20 nm titanomagnetite (Fd (3) over barm). They are presumed to have Fe-rich compositions, although their phases were too small to be determined. In addition, we found that crystals smaller than a few tens of nanometers for pyroxene and 100 nm for plagioclase did not exist or their number densities were too low for accurate determination. This indicates that there are practical minimum sizes of the crystals. These observations show that nucleation of the nanoscale crystals almost paused (froze) in the late stage of groundmass crystallization, possibly due to a decrease in undercooling, increase in interfacial free energy, and decrease in diffusivity in a dehydrated melt, whereas crystal growth was mostly continuous. In this paper, we introduce the novel term "ultrananolite," to refer to crystals smaller than 30 nm in diameter, and redefine "nanolite" simply as those 30 nm to 1 mu m in width, complementing the size interval of crystals in volcanic groundmass smaller than microlites (1-30 mu m). In the transient nucleation process, the presence of subcritical size clusters is required. The observed ultrananolite-sized particles might partly include subcritical clusters. The difference in the slope of CSDs, presence of gaps in size distribution, and minimum crystal size among the eruption styles of the 2011 Shinmoedake eruption may be interpreted by considering the difference in magma residence time and fragmentation pressure in the shallow conduit, and possibly the rewelding process in the crater.

  8. A nanolite record of eruption style transition 査読有り

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura

    GEOLOGY　42　(7)　611-614　2014年7月

    出版者・発行元：GEOLOGICAL SOC AMER, INC

    DOI： 10.1130/G35553.1 　

    ISSN：0091-7613

    eISSN：1943-2682

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    Microlite characteristics have been successfully used as indicators of magma decompression rate. However, microlites do not record the explosive-effusive transitions in sub-Plinian eruptions, when such transitions are governed by the decrease of exsolved volatile pressure in the shallow conduit rather than by the magma ascent rate. To overcome this limitation, we studied the nanolites in the quenched products of the 2011 Shinmoedake (Japan) eruption. Nanolites are nanometer-scale components of the groundmass minerals and exhibit a steeper slope of crystal size distribution than that of microlites. In the 2011 eruption, the style of activity had undergone transformation from sub-Plinian eruption to Vulcanian explosion and intermittent effusion of lava. We found that, although the products formed by different eruptive activities have similar microlite characteristics, such products can be distinguished clearly by their mineral assemblage of nanolites. The samples of pumice of sub-Plinian eruptions and Vulcanian explosions and the dense juvenile fragments of lava (in descending order of explosivity) contained, respectively, nanolites of low-Ca pyroxene, low-Ca pyroxene + plagioclase, and low-Ca pyroxene + plagioclase + Fe-Ti oxides. Nanolites crystallize when undercooling of the magma due primarily to dehydration increases rapidly near the surface. The water contents of the interstitial glass indicate that the quenched depths did not differ greatly between eruption styles. Hence, the different nanolite assemblages of each eruption style are assumed to have resulted from differences in magma residence time near the surface. Therefore, we propose that nanolites have the potential to indicate the physicochemical conditions of magma at the transition points of eruption styles.

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講演・口頭発表等 54

  1. ナノスケール火山岩岩石学からみた新燃岳2011年噴火の上昇過程

    無盡真弓

    次世代火山研究人材育成総合プロジェクト課題間連携研究「火山学は噴火予測・推移予測に貢献できるか：霧島火山を例として」キックオフ研究集会　2023年4月6日

  2. Oriented attachment of magnetite nanoparticles in natural silicate melts

    〇Marija Putak Juricek, Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Nobuyoshi Miyajima

    IAVCEI 2023

  3. Experimental constraints on the crystallization conditions of nanoscale crystals in a rhyolitic melt

    Hiroki Yasukawa, 〇Mayumi Mujin, Shizuka Otsuki, Michihiko Nakamura

    IAVCEI 2023

  4. ナノスケール火山岩岩石学の創出とその噴火ダイナミクスへの応用 招待有り

    無盡 真弓

    日本火山学会2021年度秋季大会

  5. マグマ混合によるマイクロライト結晶化抑制と爆発的噴火：浅間天明噴火での証拠

    多田崚真, 無盡真弓, 中村美千彦

    日本火山学会2021年度秋季大会

  6. マントル捕獲岩を用いたドイツ西部・アイフェル火山深部でのマグマ活動の時間スケール

    荒尾 眞成, 中村 美千彦, 無盡 真弓, 新谷 直己, 中谷 貴之, 隅田 まり, HANS-ULRICH SCHMINCKE

    日本火山学会2021年度秋季大会

  7. マグマ上昇履歴の推定に向けた結晶サイズ分布の改良：サイズ定義の検討

    奥村 翔太, 無盡 真弓, 土山 明, 三宅 亮

    日本地球惑星科学連合2021年大会

  8. 石基ナノライトを用いた火山ダイナミクス解明 招待有り

    無盡 真弓

    東大地震研究所特定共同研究（B）「プレートの沈み込みと島弧変動のダイナミクス」オンライン研究集会　2020年9月24日

  9. 3D crystal size distributions of pyroxene nanolites based on nanoX-ray CT analyses

    奥村 翔太, 無盡 真弓, 土山 明, 三宅 亮

    日本地球惑星科学連合2020年大会

  10. 火山砕屑物中に含まれるナノスケール磁性鉱物 招待有り

    無盡 真弓, 中村 美千彦, 三宅 亮

    日本地球惑星科学連合2020年大会

  11. 桜島2010－2012年噴火の火山灰の物質科学的特徴：絶対重力観測によるマグマ頭位の変化との比較

    永野史弥, 無盡真弓, 安川宙葵, 中村美千彦

    災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画第２次桜島大規模噴火総合研究グループ 研究集会　2019年12月26日

  12. 珪酸塩メルト中での結晶成長の高温その場観察実験

    無盡真弓, 中村美千彦, 松本恵

    日本火山学会2019年度秋季大会　2019年9月

  13. 珪酸塩メルト中での金属粒子の結晶成長その場観察

    無盡真弓, 中村美千彦, 松本恵

    日本鉱物科学会2019年会　2019年9月

  14. 低水蒸気圧下における安山岩質軽石の石基結晶化実験

    安川 宙葵, 無盡 真弓, 中村 美千彦, 大槻 静香

    日本鉱物科学会2019年会　2019年9月

  15. マグマ中の結晶の核形成と成長の高温その場観察実験 招待有り

    無盡真弓

    4th FRIS/DIARE Joint Workshop　2019年8月6日

  16. In-situ observation of nucleation and growth in magma

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Megumi Matsumoto

    Earth, Sea and Sky V: International Joint Graduate Program Workshop in Earth and Environmental Sciences　2019年6月4日

  17. 低水蒸気圧下における安山岩質軽石の石基結晶化実験

    安川 宙葵, 無盡 真弓, 中村 美千彦, 大槻 静香

    日本地球惑星科学連合2019年大会　2019年5月

  18. 新燃岳2011年噴火噴出物における石基輝石結晶の晶相に対する結晶サイズ分布

    奥村 翔太, 無盡 真弓, 土山 明, 下林 典正, 三宅 亮

    日本地球惑星科学連合2019年大会　2019年5月

  19. First observation of nanolites and ultrananolites in alkaline volcanic glasses (Eifel, Germany)

    Marija Putak Juricek, Michihiko Nakamura, Mayumi Mujin, Hans-Ulrich Schmincke, Mari Sumita, Nobuyoshi Miyajima

    JpGU　2019年5月

  20. Vapor transport in shallow intruded magmas: insights from diktytaxitic texture

    Ryosuke Sakurai, Michihiko Nakamura, Satoshi Okumura, Mayumi Mujin, Takayuki Nakatani

    JpGU　2019年5月

  21. Role of nanolite crystallization in magma fragmentation during ash eruption

    M. Nakamura, M.Mujin, T.Toma, A.Yokoo

    2018 AGU Fall Meeting　2018年12月

  22. In-situ FE-SEM observation of Fe-oxide crystallization in a magma

    M. Mujin, M. Nakamura

    International Symposium & School on Crystal Growth Fundamentals　2018年11月

  23. 新燃岳2011年噴火噴出物中の複合輝石の成因と 微小輝石粒子の晶相変化について

    奥村翔太, 松野淳也, 土山明, 三宅亮, 無盡真弓

    日本鉱物科学会２０１８年年会　2018年9月

  24. ピロタキシティック組織の再現実験

    櫻井亮輔, 中村美千彦, 奥村聡, 無盡真弓, 中谷貴之

    日本火山学会2018年秋季大会　2018年9月

  25. 低水蒸気圧下における安山岩質軽石の石基結晶化実験

    安川宙葵, 無盡真弓, 中村美千彦, 大槻静香

    日本火山学会2018年秋季大会　2018年9月

  26. マグマからのFe-酸化物結晶作用のFE-SEMその場観察

    無盡真弓, 中村美千彦

    日本鉱物科学会２０１８年年会　2018年9月

  27. Magnetic susceptibility of volcanic ash: an evaluation in the Shinmoendake 2017-2018 eruption

    E.R. Priyambodo, M. Mujin, M. Nakamura, S. Sugaya, T. Toma, K. Matsumoto, K. Takahashi, R. Imura, T. Shimano, H. Hiramine

    日本鉱物科学会２０１８年年会　2018年9月

  28. Forming process of the composite pyroxene crystals in ejecta of the Shinmoedake 2011 eruption

    奥村 翔太, 松野 淳也, 無盡 真弓, 三宅 亮

    JpGU　2018年5月

  29. Crystallization of groundmass nanolites in the 2011 Shinmoedake eruption, 2018 国際会議

    Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Akira Miyake

    International Workshop on Pre-eruptive Magmatic Processes　2018年5月25日

  30. Volcanic Rocks Evaluation Using Magnetic Susceptibility

    Ekky Reno Priyambodo, Mayumi Mujin, Michihiko Nakamura, Sarina Sugaya, Tomomori Toma, Keiko Matsumoto, Kazunori Takahashi, Ryusuke Imura, Taketo Shimano, Hiroto Hiramine

    JpGU　2018年5月

  31. Characteristics of nanolite crystallization in volcanic pyroclasts

    M. Mujin, M. Nakamura, A. Miyake

    AGU Fall Meeting　2017年12月

  32. 阿蘇中岳の灰噴火火山灰はなぜ黒いか?

    当間 智盛, 中村 美千彦, 無盡 真弓

    日本火山学会 2017年度 秋季大会　2017年9月

  33. What can “nanolites” tell us about eruption styles?

    M. Mujin, M. Nakamura, A. Miyake

    JpGU　2017年5月

  34. 噴火の推移を記録するナノスケール結晶

    無盡真弓

    全領域合同研究交流会特別企画Joint Workshop　2016年11月11日

  35. Shallow level bifurcation of eruption styles: petrographical and experimental constraints

    M Nakamura, M Mujin, Akira Miyake

    International workshop on petrological analysis of pre-eruptive magma processes　2016年11月9日

  36. Groundmass differentiation by nanolite crystallization as an indicator of near surface eruption processes

    M Mujin, M. Nakamura

    International Workshop: New challenges in volatile cycling in the deep earth, Tohoku Forum for Creativity　2016年7月

  37. Clastogenic origin of lava cap inferred from groundmass differentiation by nanolite crystallization

    M. Mujin, M. Nakamura

    Goldschmidt 2016　2016年6月29日

  38. 石基ナノライトの結晶化メカニズム：新燃岳2011年噴火の結晶サイズ分布の解釈から

    無盡真弓, 中村美千彦, 三宅亮

    日本地球惑星科学連合2016年大会　2016年5月

  39. 岩石組織に基づく火道浅部プロセス推定手法の開発

    中村美千彦, 奥村聡, 河村祥一, 大槻静香, 無盡真弓, 味喜大介, 井口正人

    平成27年度「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画」成果報告シンポジウム　2016年3月

  40. 火砕物の初期帯磁率：即時モニタリング可能な火山活動度指標

    菅谷さりな, 当間智盛, 松本恵子, 無盡真弓, 中村美千彦, 高橋一徳

    日本火山学会2015年度秋季大会　2015年9月

  41. 火道浅部で分岐した新燃岳2011年噴火の噴火様式：石基結晶化過程の考察から

    無盡真弓, 中村美千彦

    日本火山学会2015年度秋季大会　2015年9月

  42. 新燃岳噴石に含まれる微小樹枝状石基結晶の３次元観察

    無盡真弓, 中村美千彦, 上杉健太朗, 大槻静香

    日本鉱物科学会2015年年会　2015年9月

  43. 浅間火山天仁噴火の降下火砕流堆積物の石基組織

    本郷結子, 中村美千彦, 奥村聡, 無盡真弓

    日本地球惑星科学連合2015年大会　2015年5月

  44. 新燃岳2011年噴火噴出物中の石基ナノライトの鉱物学的性質

    無盡真弓, 中村美千彦, 三宅亮

    日本地球惑星科学連合2015年大会　2015年5月

  45. ナノスケール結晶と噴火様式の推移

    無盡真弓

    平成２６年度第７回全領域合同研究交流会　2015年1月26日

  46. A nanolite record of eruption style transition

    M. Mujin, M. Nakamura

    2014 AGU Fall Meeting　2014年12月

  47. 噴火様式の推移を記録する石基ナノライト

    無盡真弓, 中村美千彦

    第7回東北大学大学院理学研究科6専攻合同シンポジウム　2014年2月20日

  48. 噴火様式の推移を記録する石基ナノライト：新燃岳2011年噴火の例

    無盡真弓, 中村美千彦

    2013年度地震研共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究」　2013年12月

  49. 噴火様式を記録するナノライト：新燃岳2011年噴火の例

    無盡真弓, 中村美千彦

    日本火山学会2013年度秋季大会　2013年9月29日

  50. 噴火様式の推移を記録する石基ナノライト

    無盡真弓, 中村美千彦

    日本鉱物科学会2013年年会　2013年9月

  51. 新燃岳2011年噴火噴出物中にみられるナノライトの晶出過程

    無盡真弓

    2012年火山性流体討論会　2012年11月

  52. 新燃岳2011年噴火噴出物中にみられるナノライトの晶出過程

    無盡真弓, 中村美千彦, 奥村聡

    日本火山学会2012年度秋季大会　2012年10月

  53. Nanolites crystallization in the 2011 eruption of the Shinmoedake, Kirishima Volcanic group

    M. Mujin, M. Nakamura, S. Okumura

    G-COE Symposium 2012　2012年9月

  54. 新燃岳2011年噴火噴出物の低水蒸気圧下での融解実験

    無盡真弓, 中村美千彦, 奥村聡

    日本地球惑星科学連合2012年大会　2012年5月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

  1. トップダウン噴火トリガー：富士火山宝永噴火での実証的研究

    中村 美千彦, 吉本 充宏, 無盡 真弓, 新谷 直己

    2022年4月1日 ～ 2026年3月31日

  2. ナノ結晶が噴火ダイナミクスとマグマ物性に与える影響

    無盡 真弓

    2022年4月1日 ～ 2026年3月31日

  3. 火山灰の岩石磁気的性質を用いた噴火推移の即時観測手法の開発

    中村 美千彦, 松本 恵子, 佐藤 雅彦, 無盡 真弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2022年6月30日 ～ 2025年3月31日

  4. 浅部マグマ過程のその場観察実験に基づく準リアルタイム火山学の構築

    中村 美千彦, 三宅 亮, 小園 誠史, 奥村 聡, 下司 信夫, 上杉 健太朗, 無盡 真弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2016年5月31日 ～ 2021年3月31日

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    過冷却下での結晶核形成・成長過程の実態解明について、FE-SEMによる鉱物の核形成・成長その場観察に関する第一報のフルペーパーを発表した。さらに、天然のマグマに見られる鉱物相を再現する実験を行い、脱水結晶作用のカイネティクスを明らかにする。またTEMを用いた結晶核形成・成長のその場観察実験を行った。これらの実験結果から、非古典的な核形成プロセスがマグマの系でも起こっていることを初めて発見した。 浅部火道マグマ物性を決定するため、気泡を含む安山岩質マグマの変形実験を系統的に行った。桜島火山大正噴火軽石を出発物質として温度1000℃前後で急速溶融し変形実験を行って、気泡の合体に対する剪断変形の効果や、形状緩和の気泡ネットワーク形成に対する影響の大きさを明らかにし、より粘性の高い流紋岩質マグマの系と比較した。 活火山の噴出物を用いた噴火様式分岐条件を決定するため、桜島の火山ガラスを出発物質とした、ナノライト・ウルトラナノライトの結晶化についての追加実験を行った。また霧島火山新燃岳の噴出物を用いて、ナノライトが噴火様式の分岐条件に与えた影響を定量的に議論した論文を公表した。富士火山宝永噴火噴出物について、石基の火道浅部での最終結晶化深度を実験岩石的に決定し、火道流物理モデルと比較した。その結果、玄武岩質マグマによるプリニー式噴火の極めて浅い破砕深度が、岩脈状火道によって初めて物理的に可能となることを見出した。これは、X線CT装置によるスコリアの組織や、地質学な観察事実とも整合的である。 岩石磁気的性質の起源を理解するため、ナノスケールでの岩石鉱物学的特性が明らかとなっている新燃岳や桜島の火砕物サンプルの極低温磁気測定を、東京大学との共同研究によって行い、ナノライトが火山噴出物の磁性に重要な役割を果たしている可能性を見出した。

  5. 噴火の爆発性を支配するナノ結晶の核形成・成長メカニズムの解明

    無盡 真弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究機関：Tohoku University

    2019年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    高分解能の電子顕微鏡下において、高数密度で晶出する30nm以下の結晶（ウルトラナノライト）と、それよりも数密度の低くサブミクロンからマイクロメートルスケールの結晶（ナノライト・マイクロライト）の高温（約１０００℃）マグマからの結晶化のその場観察に成功し、それらの結晶化条件に制約を与えることができた。また、近年提唱されている非古典的な核形成経路によく似た合体成長を、100nm以上の金属粒子（鉄、白金）においても観察することができた。

  6. ナノライト晶出による含水マグマの減圧クエンチ：火山爆発に対する役割

    無盡 真弓

    2014年4月25日 ～ 2017年3月31日

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    本研究の主目的は、ナノライトの結晶化のタイムスケールを求め、新燃岳２０１１年噴火の火道浅部における噴火様式の分岐条件を調べることであるが、前年度、前々年度に当初予想されていなかった発見（主にウルトラナノライトの発見）があり、さらなる記載的な研究が求められた。すなわち、実験的にタイムスケールを求める前に、そもそもなぜ異なる結晶化ステージの結晶が晶出するのか、ナノライトはどのような特徴をもっているのかを理解する必要がある。本年度は、これまでの分析結果と相平衡図、核生成理論、CSD理論を基に、石基結晶（マイクロライト、ナノライト、ウルトラナノライト）の結晶化メカニズムについて考察を行った。また、石基の組成分析を進め、石基結晶の結晶化による石基の結晶分化過程を調べた。以下に本年度に得られた、火山岩石基の結晶作用と火山噴火プロセスとの関係に関しての重要な成果を示す。 ①これまでの減圧結晶化作用では、核形成は連続的に生じていると考えられていたが、ウルトラナノライトの発見から、不連続であることが示された。②結晶には最小の結晶サイズが存在することを見出し、核形成の停止と連続的な結晶の成長が示された。③ナノライトの違いから成因の異なる2種類の溶岩片（破砕し再溶結した溶岩片と気泡流のまま噴出した溶岩片）が存在することを発見した。④岩石のバルク組成がナノライトの結晶化に大きく影響している可能性があること、また、同一の石基バルク組成でも、マグマの上昇過程が異なることで石基結晶の結晶量が変化し、石基ガラス組成が分化することを見出した。これらは、今後、火山噴火に際のマグマの減圧結晶化条件をより正確に決定することにきわめて有用であると考えられる。

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