研究者データベース
Last Updated :2024/07/25
研究者情報
マスター
アカウント（マスター）
氏名
吉村 俊平(ヨシムラ シユンペイ), ヨシムラ シユンペイ
所属（マスター）
所属（マスター）
独自項目
syllabus
- 2021, 自然史科学特別講義Ⅱ, Special Lecture on Natural History Science II, 修士課程, 理学院, 火山学，地球物理学，地質学，岩石学，地球化学
- 2021, 自然史科学特別講義Ⅰ, Special Lecture on Natural History Science I, 修士課程, 理学院, 火山学，地球物理学，地質学，岩石学，地球化学
- 2021, 地質学実習, Exercises in Field Geology, 学士課程, 理学部, 野外地質調査，ルートマップ，地形図
- 2021, 地球惑星科学実験Ⅰ, Laboratory Work in Earth and Planetary Sciences I, 学士課程, 理学部, 地球惑星固体物質、偏光顕微鏡、岩石学、鉱物学、火成岩、堆積岩、隕石
- 2021, 地球惑星科学実験Ⅳ, Laboratory Work in Earth and Planetary Sciences IV, 学士課程, 理学部, 岩石学, 火山学, 地球化学, 火山岩, マグマ，全球衛星測位システム, GEONET, 合成開口レーダー, 合成開口レーダー干渉法, データ処理
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プロフィール情報
学位
プロフィール情報
姓
吉村, ヨシムラ名
俊平, シユンペイID各種
201501072437533543
業績リスト
研究キーワード
研究分野
経歴
- 2015年04月 - 現在 北海道大学 理学研究院 助教
- 2013年 - 2015年 山形大学 理学部 助教
- 2011年 - 2013年 北海道大学 学振研究員（PD）
- 2010年 - 2011年 東北大学 学振研究員（PD）
- 2009年 - 2010年 東北大学 学振研究員（DC2）
委員歴
- 2022年10月 - 現在 Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, Associate Editor
- 2022年10月 - 現在 日本鉱物科学会 行事委員
受賞
- 2019年09月 日本鉱物科学会 日本鉱物科学会研究奨励賞
火山噴火現象の実験的・理論的研究受賞者: 吉村俊平 - 2015年 日本火山学会 研究奨励賞
火山噴火現象を支配する素過程についての実験的・理論的研究受賞者: 吉村 俊平
論文
- Shumpei YoshimuraGEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS 24 3 2023年03月Fluids in sedimentary basins exert a crucial influence on various geological phenomena including natural resource formation. Worldwide drilling projects have revealed that the salinity of sedimentary basinal fluids generally increases with depth, irrespective of lithology, age of sediments, or the presence of a halite bed. However, how these vertical salinity variations are produced and what controls the salinity remain unclear. This work examines a new hypothesis that downward-increasing salinity variations are a natural outcome of the constant chemogravitational potential condition. In a static environment, the salinity is distributed such that the chemogravitational potential of the solute is constant with depth. Once formed, such a distribution would be maintained because no further migration of the solute would occur. To test the hypothesis, a constant chemogravitational potential distribution model was constructed for NaCl-H2O fluids in the sediment column, and NaCl content at each depth was calculated. The results showed that NaCl content monotonically increases with depth, and the variations are similar to the trend of measured data. However, the data were not necessarily completely reproduced by the model, and deviated in some parts from the calculated profile. Such deviation may indicate fluxing of external fluid occurring in these parts, as the constant chemogravitational potential is vulnerable to an advective flow. Therefore, it is proposed that the constant chemogravitational potential condition is a possible endmember theory, influencing natural salinity variations in a static environment.
- 特集「次世代研究者のための火山学講座」西村 太志, 石橋 秀巳, 森 俊哉, 地引 泰人, 中道 治久, 齋藤 武士, 嶋野 岳人, 吉村 俊平, 宮縁 育夫火山 66 133 - 134 2021年09月
- Shumpei Yoshimura, Mitsuhiro NakagawaJournal of Geophysical Research: Solid Earth 126 5 2021年05月 [査読有り][通常論文]
- 石基ガラスの塩素濃度不均質から読み解く珪長質マグマの脱ガス現象吉村俊平岩石鉱物科学 49 51 - 57 2020年 [査読無し][通常論文]
- Takeshi Kuritani, Qun-Ke Xia, Jun-Ichi Kimura, Jia Liu, Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo, Dapeng Zhao, Mitsuhiro Nakagawa, Shumpei YoshimuraScientific Reports 9 1 2019年12月 [査読有り]
- Shumpei Yoshimura, Takeshi Kuritani, Akiko Matsumoto, Mitsuhiro NakagawaScientific Reports 9 1 2019年12月
- Yoshimura ShumpeiCHEMICAL GEOLOGY 483 619 - 630 2018年04月20日 [査読有り][通常論文]
- 吉村 俊平可視化情報学会誌 = Journal of the Visualization Society of Japan 38 149 図巻頭1p,60 - 64 可視化情報学会 2018年04月 [査読無し][通常論文]
- YOSHIMURA SHUMPEI, NAKAMURA MICHIHIKO, YURIMOTO HISAYOSHIＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 51 3 251 - 262 一般社団法人日本地球化学会 2017年 [査読有り][通常論文]
We carried out equilibrium experiments of the CO2-H2O-rhyolite system at 0.1–1.5 GPa and 850 and 1200°C to examine the solubility and speciation of CO2 in high-SiO2 rhyolite (SiO2 > 76 wt%). We observed that both CO2 molecules (CO2mol) and carbonate anions (CO32–) are dissolved in the quenched rhyolitic glasses based on infrared spectroscopy. This result contrasts with the general understanding that high-SiO2 rhyolitic melt dissolves CO2mol only. The concentrations of CO2mol and CO32– were 199–9200 ppm and 58–2100 ppm, respectively, as quantified based on the Beer-Lambert's law and newly determined extinction coefficients of 1192 ± 130 L·cm–1·mol–1 and 91 ± 28 L·cm–1·mol–1 for CO2mol and CO32–, respectively. The water content ranged from 2.6 to 6.1 wt%. Using the thermodynamic analysis, we calculated the partial molar volume of CO2mol to be
= 24.9 ± 2.0 cm3/mol and enthalpy of dissolution to be ΔslnH = –22.2 ± 6.3 kJ/mol. Changes in volume and enthalpy upon the formation reaction of CO32– were calculated to be ΔrV = –8.6 ± 0.9 cm3/mol and ΔrH = +1.1 ± 4.4 kJ/mol, respectively. - Yoshimura ShumpeiCHEMICAL GEOLOGY 411 172 - 181 2015年09月14日 [査読有り][通常論文]
- Yoshimura Shumpei, Nakamura MichihikoEARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 361 497 - 503 2013年01月01日 [査読有り][通常論文]
- Shumpei Yoshimura, Michihiko NakamuraEARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 307 3-4 470 - 478 2011年07月 [査読有り][通常論文]
The volatile chemistry of juvenile volcanic glasses has suggested that shallow-stored crustal magmas often suffer the open-system addition of a carbon-dioxide-rich fluid from below, probably from a mantle-derived basaltic source ("carbon dioxide fluxing"). However, the actual mechanism of such a fluid transport is poorly understood. To constrain the volatile transport mechanism, we formulated this phenomenon as a reactive transport process and clarified the fundamental characteristics of chemical exchange in the system. The model assumes that a carbon-dioxide-rich fluid is introduced into a water-rich rhyolitic magma column from below and ascends at a constant velocity whilst a volatile exchange takes place between the fluid and melt. Two types of exchange modes were examined. One is the equilibrium mode where the volatile exchange is instantaneously achieved at all column depths. The second is the diffusive mode where the volatile exchange is rate limited by diffusion. In the equilibrium mode, the extent of re-equilibration of the entire column is controlled solely by the mass ratio of the integrated fluid to the melt. In the diffusive mode, the extent of re-equilibration is controlled by the Damkohler number, a dimensionless parameter representing the ratio of the advection time to the diffusion time. When the Damkohler number for carbon dioxide exceeds 10, the diffusive exchange becomes indistinguishable from the equilibrium exchange. Both exchange modes produce a negative correlation between the concentrations of carbon dioxide and water in the melt, which cannot be explained by conventional degassing models without significant crystallisation. The fluid emitted from the column as a volcanic gas changes its composition from carbon dioxide rich to water rich, and the emission rate decreases monotonically during fluxing. The simulation enables us to constrain the mechanism of fluid transport. For the melt inclusion data from the Bishop Tuff (Wallace et al., 1999; Anderson et al., 2000), fluid velocity in this magma was estimated to be 10(-6)-10(-7) m/s. The corresponding mechanism of fluid transport may include permeable flow with a permeability of similar to 10(-15) m(2) or a buoyant ascent of individual bubbles with a radius of 4-7 mm. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved. - 吉村 俊平岩石鉱物科学 40 3 101 - 114 日本鉱物科学会 2011年05月30日 [査読有り][通常論文]
Carbon dioxide fluxing is a recently proposed process in which a large amount of CO<sub>2</sub>-rich vapour migrates in crustal magmatic systems. Such a proposal was derived from analytical studies on glass inclusions that have higher CO<sub>2</sub>/H<sub>2</sub>O ratios than those usually expected from a simple degassing process. The fluxing may be a universal phenomenon that occurs in various geological settings. However, its mechanisms, including the transport mode, duration and source, are still unclear. In this paper I review recent case studies on vapour transport in active volcanoes and discuss unsettled points and future studies.<br> - Yoshimura Shumpei, Nakamura MichihikoJOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH 115 2010年09月18日 [査読有り][通常論文]
- Yoshimura Shumpei, Nakamura MichihikoCHEMICAL GEOLOGY 276 1-2 18 - 28 2010年09月 [査読有り][通常論文]
- Yoshimura Shumpei, Nakamura MichihikoJOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH 178 1 72 - 80 2008年11月30日 [査読有り][通常論文]
- Application of Hydrogen Isotope Geochemistry to Volcanology: Recent Perspective on Eruption DynamicsM. Nakamura, Y. Kasai, N. Sato, S. YoshimuraAIP Conference Proceedings 987 93 2008年
- Study on permeability of magma chambers using X-ray microtomographyNakamura, M, Nakata, E, Nakano, T, Tsuchiyama, A, Uesugi, K, Ohuchi, T, Ohtaki, K, Yoshimura, SSpring-8 User Experimental Report 2005年03月 [招待有り]
MISC
- 吉村 俊平 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2017 8 2017年To understand the controls on the fluid compositional distribution in the crust, a thermodynamic model, which simulates the most stable distribution under pressure and temperature gradients, was established. NaCl solution was used as the representative of the crustal fluid. The model showed that the salinity increases with depth, and the salinity gradient is positively dependent on the temperature gradient. The calculation result was compared with natural salinity distribution of sedimentary fluids, and the calculated profiles are roughly consistent with natural data.
- 吉村 俊平, 中川 光弘 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2016 13 2016年珪長質マグマの非爆発的噴火を説明するには，浸透流脱ガスとマグマの圧密を組み合わせたフォームコラプスが起こることが必要とされている．しかし，天然のマグマにはフォームコラプスが起きたことを示す証拠は見つかっていない．本研究では，流紋岩質溶岩（新島向山火山）の観察および塩素濃度マッピングを行い，フォームコラプスの痕跡を探した．その結果，気泡に向かって塩素が拡散している様子や，気泡が圧密していることを示す塩素分布が発見された．以上のことから，フォームコラプスが進行していることが明らかになった．
- 吉村 俊平 日本火山学会講演予稿集 2015 95 2015年09月28日 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2014 2 2014年火砕性ガラス質岩片および発泡実験試料のCl濃度を分析した結果，含水量にかかわらず塩素濃度は一定であった．このことから，マグマの脱ガス時，塩素は揮発せず，メルトに残ることが明らかにされた．
- 吉村 俊平, 加々島 慎一 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2013 40 2013年09月05日 [査読無し][通常論文]
本研究では，顕微ラマン分光法によりケイ酸塩ガラス中のH2OとCO2を定量分析することを試みた．赤外分光およびラマン分光によってH2OとCO2が溶解している玄武岩質ガラスを分析し，両者のスペクトルを比較した．その結果，H2Oについては，3550cm-1のラマンピークの高さと3550cm-1の赤外のピークの高さが，CO2（CO32-として溶解）に関してはラマンの1080cm-1ピークと赤外の1470cm-1のピークが，それぞれ比例していることを確認した．したがって，この比例関係を検量線として確立すれば，ラマン分光によって揮発性成分を分析できる． - 吉村 俊平, 中村 美千彦, 圦本 尚義 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2012 (0) 28 -28 2012年 [査読無し][通常論文]
ピストンシリンダ型高温高圧発生装置を用い，1200 °C・10 kbarの条件における花崗岩質メルトとCO2に富む流体との間の炭素同位体分別実験を行った．気体質量分析計を用いて同位体組成を分析した結果，Δf-m= +0.8‰の同位体分別が認められた．また，赤外分光分析により，メルト中のCO2溶存化学種としては，CO2分子とCO32-の両方が確認された．炭素同位体分別は，CO2分子の寄与とCO32-の寄与の線形結合によってあらわされた． - 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2011 (0) 81 -81 2011年 [査読無し][通常論文]
マントルに貯蔵されているCO2は，主に活動的火山を通じて大気へ放出される．このとき，マグマ中でのCO2輸送は，CO2フラクシング，すなわち，既存のマグマに外部（深部）からCO2に富む流体が供給され，系全体をCO2に富む組成に変化させる現象がによって行われていると考えられるが，その詳細なメカニズムは知られていない．そこで著者らはCO2フラクシングの基本概念を反応輸送過程としてモデル化し，その特徴を明らかにするとともに，このモデルをCO2フラクシングを記録していると考えられる天然のメルト包有物のデータ（エトナ火山）に適用することで，輸送メカニズムを定量的に明らかにした．その結果，CO2フラクシングの起こり方のひとつとして，圧力440MPaの深度からXCO2=99mol%の流体が∼32g/m2sの流量で注入され，揮発性成分を交換しながら速度>∼10-4m/sで上昇するという解を得た． - 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2010 2010年10月09日 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2010 (0) 2010年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2010 (0) 2010年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2010 (0) 10 -10 2010年 [査読無し][通常論文]
メルト包有物のH2O–CO2濃度分析から，地殻のマグマには深部起源のCO2流体が供給され，相互作用を起こしていることがわかってきた．このCO2輸送現象は"CO2フラクシング(fluxing)"と呼ばれ，現在，多くの火山で普遍的に起きている可能性が示されつつある．しかし，その具体的なメカニズム（CO2流量・時間・流動様式など）はほとんど理解されていない．本研究では，CO2フラクシングをシンプルな反応輸送過程としてモデル化し，数値シミュレーションを行うことで，その基本的な性質を解明しようとした．その結果，トータルで流れたCO2流体の質量と再平衡化時間の間に一定の関係があることがわかった．これと天然のメルト包有物のデータを組み合わせることで，CO2流体の流れの様式に制約を与えることが可能で，たとえばエトナ火山では，CO2流速は10-4 m/s程度と見積もられる． - 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本地球化学会年会要旨集 57 (0) 8 -8 2010年 [査読無し][通常論文]
地殻内マグマシステムでは，深部起源のCO2流体が浅部のH2Oに富むマグマの中を流れるCO2フラクシングが起きていると考えられている．両者はH2O―CO2濃度に関して非平衡なため，拡散交換により再平衡化する．本研究では，H2O―CO2の交換のカイネティクスを調べるため，水熱装置を用いた高温高圧実験を行った．まず，減圧発泡によりH2Oに富む発泡メルトを合成した．次にこれをCO2に富む流体中で保持し，相互作用させた．その結果，H2Oに富む気泡は溶解した．これは，拡散流束の大きいH2Oがメルトおよび気泡から周囲のCO2流体にすばやく流出したのに対し，拡散流束の小さいCO2は気泡に殆ど入らなかったためと理解される．このことは，CO2フラクシングが起こるとマグマの発泡度は低下する可能性があることを示す．これは，CO2フラクシングを受けたと考えられるガラス片が気泡に乏しいという事実と調和的である． - 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2009 2009年10月10日 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2009 (0) 2009年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2009 (0) 2009年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2008 2008年10月10日 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2008 (0) 2008年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本火山学会講演予稿集 2008 (0) 2008年 [査読無し][通常論文]
- 吉村 俊平, 中村 美千彦 日本鉱物科学会年会講演要旨集 2007 (0) 56 -56 2007年 [査読無し][通常論文]
The mechanisms of open-system degassing are central to an understanding of the non-explosive eruption of silicic magmas. To investigate the behavior of bubbles during the degassing, we performed vesiculation experiments on rhyolitic melts using a semipermeable cell at 1000 °C for a period of 1–288 hours. The run charges showed a zonal structure composed of two regions: a central region within which the bubbles were concentrated (bubble-rich core, BC) and a bubble-free melt region surrounding the BC (bubble-free margin, BFM). With increasing heating duration, the thickness of the BFM increased via dissolution of the outermost bubbles in the BC. We found that diffusive dehydration occurred from the sample surface, and the bubbles were resorbed into the melt. We propose that diffusive dehydration followed by bubble resorption is an important elementary process of open-system degassing, which would occur along the open paths.