揮発性成分による火山の活断裂系の抽出と地熱活動中心の推定

• Project/Area Number: 02201207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 北 逸郎 秋田大学, 鉱山学部, 助教授 (10143075)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 敬介 岡山大学, 地球内部研究センター, 助教授 (40131619)
• Project Period (FY): 1990
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1990)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 1990: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: 火山災害 / 土壌ガス / 水銀濃度 / ラドン濃度 / CO_2炭素同位体比分布 / 希ガス同位体 / 地熱活動中心 / 活断裂系

Research Abstract

秋田駒ケ岳周辺地域と九州の大岳および霧島地熱地域を対象として、揮発性成分による地下深部から気体移動現象の情報および地熱系の温度情報の抽出法について検討した。
九州の大岳地熱発電所の地熱生産ゾ-ンには、RnやCO_2の地下からの上昇が周辺地域に比較して弱まっていることを明らかにした。さらに、活発な地熱地域である西霧島地域では、CO_2はその濃度よりもむしろその高炭素同位体比の分布が断裂系と明確な対応関係を示した。CO_2の炭素同位体比はRn濃度が高い活発な地熱地域においても地下からの気体移動現象の目安となり、活断裂系の探査に十分に有用であると判断される。
さらに、秋田駒ケ岳の山頂付近の土壌ガスを対象に水銀濃度調査の簡便法(金アマルガム法)を検討した。土壌ガスをポンプにより5分間循環させ金アマルガムの表面に吸着させる手法は、有意の濃度差を示しかつ十分に再現性がある結果を与えた。従って、一地点数分間で調査が完了する金アマルガム法は、数日を要する従来の金線法よりも調査の迅速化に役立つものと考えられる。
大岳地熱発電所の地熱生産井から得られた気体試料に対して、CO_2/H_2比とCH_4/H_2に基づく新気体地質温度計を適用した。両温度計により求めた深部熱水温度は互いによく一致し、熱水のシリカ温度計による温度とも一致した。別府でも深部気体が上昇している地域の両温度計は良く一致し、地熱系温度の推定に十分に有効であると判断される。また、秋田駒ケ岳周辺の黒湯温泉や大釜の両温度計による深部温度は200℃から240℃と高く、かつよく一致した。その連続観測結果(8月と9月)は地熱系温度の変動の存在を示した。これらの事は、新気体温度計による地熱系の温度や活動中心の推移が推定できる可能を示唆する。