火山爆発の発生場と発生過程

• Project/Area Number: 14080205
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田中 良和 京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (00025420)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平林 順一 東京工業大学, 火山流体研究センター, 教授 (30114888) ; 石原 和弘 京都大学, 防災研究所, 教授 (30027297) ; 清水 洋 九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (50178985) ; 須藤 靖明 京都大学, 大学院理学研究科, 助教授 (40025466) ; 井口 正人 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60144391)
• Project Period (FY): 2002 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥176,500,000 (Direct Cost: ¥176,500,000); Fiscal Year 2006: ¥12,800,000 (Direct Cost: ¥12,800,000); Fiscal Year 2005: ¥47,200,000 (Direct Cost: ¥47,200,000); Fiscal Year 2004: ¥52,700,000 (Direct Cost: ¥52,700,000); Fiscal Year 2003: ¥58,700,000 (Direct Cost: ¥58,700,000); Fiscal Year 2002: ¥5,100,000 (Direct Cost: ¥5,100,000)
• Keywords: 諏訪之瀬島火山 / 地震観測 / 自然電位観測 / 地殻変動 / 空中磁気測量 / 火山ガス / 熱赤外観測 / スメル火山 / 無線テレメータ / 諏訪之瀬・口永良部島火山 / 地震・地殻変動観測 / AMT観測 / 低周波音波観測 / 九重・阿蘇・雲仙火山 / 火山ガス・熱赤外観測 / 火山 / 火山爆発 / 自然現象観測・予測 / 防災 / 地球電磁気

Research Abstract

研究目標は、爆発的な火山で総合的な火山観測を行い、爆発に至る一連の物理・化学的なデータを取得して爆発的噴火の機構を考察することにある。このため諏訪瀬島火山を主にして、無線テレメータを用いた継続的な地震・地殻変動・音波の観測に火山ガスや噴煙および熱映像などの現場観測を実施してデータの蓄積を進展させた。解析研究では、後続波を散乱波とみなしたアレイ解析手法を開発して、雲仙火山内部のマグマ溜りを示す不均質構造を求めた。また、昨年に取得した桜島上空の空中磁気データに基づく磁化構造解析がなされた。4月には雲仙北東部で電気探査を行い、千本木地域の浅部熱水系の調査を行った。8月には九重火山でMT観測を実施して地熱活動地域の電気比抵抗構造を解析した。11月と3月には小規模な爆発噴火を繰り返すスメル火山に赴き、地震、火山ガス、自然電位などの物理化学的観測を実施して桜島や諏訪瀬島との比較研究を行った。その結果、スメル火山の山頂部に活発な熱水対流を想定させる電位分布を見い出した。また、長周期地震記録と火山ガス・噴煙の総合的解析から、爆発的噴火を繰り返す火山に普遍的な爆発機構が解明された。すなわち、火道へのマグマの貫入や火道最上部での火山ガスの蓄積に伴う増圧過程の後、ガス溜りの蓋強度を超えてガスが噴出し始めると減圧を生じるが、過飽和状態のマグマ頭部の挿発成分が急激に発泡して増圧および体積増加を生じること。その後、蓋が破壊され爆発的噴火が発生して、火山灰や火山ガスが放出されて火道は収縮・減圧するというものである。学会活動では、5月の地球惑星科学連合の学会、10月の日本火山学会、11月の地球電磁気学会、12月のAGU、2月の特定領域研究集会、3月の京大防災研究所研究発表会やCA研究会などで活発な発表・討論を行った。

Research Products

• [Journal Article] 熱赤外映像観測からみた桜島南岳山体斜面の熱活動 (2007)
  • Author(s): 横尾亮彦, 井口正人, 石原和弘
  • Journal Title: 火山 (印刷中)
  • NAID: 110006272915
• [Journal Article] Resistivity structure of Unzen Volcano derived from Time Domain Electromagnetic (TDEM) survey. (2007)
  • Author(s): Wahyu Srigutomo, Kagiyama T., Tanaka Y., Kanada W., et al.
  • Journal Title: J.Volcanol.Geotherm.Res. (in press)
• [Journal Article] へリボーン空中磁気探査から推定される雲仙西部地域化強度分布 (2006)
  • Author(s): 大久保綾子, 田中良和, 鍵山恒臣, 神田径, 宇津木充
  • Journal Title: 火山 51 Pages: 175-181
• [Journal Article] Aeromagnetic constraints on the subsurface structure of the Unzen Graben, Kyusyu, Japan. (2006)
  • Author(s): Okubo A., Nakatsuka T., Tanaka Y., Kagiyama T., Utsugi M.
  • Journal Title: Earh Planets Space 58 Pages: 23-31
• [Journal Article] Behavior of fluorine and Chlorine in volcanic ash of Sakurajima volcano, Japan in the sequence of its eruptive activity. (2006)
  • Author(s): Nogami K., Iguchi M., Ishihara K., Hirabayashi J., Miki D.
  • Journal Title: Earh Planets Space 58 Pages: 595-600
  • NAID: 10024492271
• [Journal Article] Effect of UV Scattering on S02 emission rate measurements. (2006)
  • Author(s): Mori T., Mori T., Kazahaya K., Ohwada M., Hirabayashi J., Yoshikawa S.
  • Journal Title: Geophysical Research Letter 33
• [Journal Article] Aeromagnetic constraints on the subsurface structure of the Unzen Graben, Kyushu, Japan. (2006)
  • Author(s): Okubo, A., T.Nakatsuka, Y.Tanaka, T.Kagiyama, M.Utsugi
  • Journal Title: Earth Planets Space 58 Pages: 23-31
  • NAID: 10024490761
• [Journal Article] 地球物理学的観測から見た火山爆発のダイナミクス-桜島を例として-, (2006)
  • Author(s): 井口正人
  • Journal Title: 火山 第50巻特別号
• [Journal Article] Hydrothermal system beneath Mt.Fuji volcano inferred from magnetotellurics and electric self-potential (2005)
  • Author(s): Aizawa, K., W.Kanda, 他13名
  • Journal Title: Earth Planet.Sci.Lett. 523 Pages: 343-355
• [Journal Article] Hydrothermal system beneath Aso volcano as inferred from self-potential mapping and resistivity structure. (2005)
  • Author(s): Hase, H., T.Hashimoto, S.Sakanaka, W.Kanda, Y.Tanaka
  • Journal Title: J.Volcanol.Geotherm.Res. 143 Pages: 259-277
• [Journal Article] Magnetization intensity mapping on Unzen Volcano, Japan, determined from high-resolution, low-altitude helicopter-borne aeromagnetic survey. (2005)
  • Author(s): Okubo, A., Y.Tanaka, M.Utsugi, N.Kitada, H.Shimizu, T.Matsushima
  • Journal Title: Earth Planets Space 57 Pages: 743-753
  • NAID: 10017469848
• [Journal Article] インドネシア,東部ジャワ,スメル火山およびブロモ火山の噴火活動 (2005)
  • Author(s): 井口正人
  • Journal Title: 火山 50 Pages: 267-268
  • NAID: 110003041650
• [Journal Article] 人工地震探査より推定した草津白根火山白根火砕丘表層のP波速度構造 (2005)
  • Author(s): 鬼沢真也, 平林順一ほか6名
  • Journal Title: 火山 50巻1号 Pages: 9-16
  • NAID: 110003041522
• [Journal Article] Seismic relectors beneath the central cones of Aso Volcano, Kyushu, Japan (2004)
  • Author(s): T.Tsusui, Y.Sudo
  • Journal Title: J.Volcanol.Geotherm.Res. Vol.131 Pages: 33-58
• [Journal Article] インドネシア,パパンダヤン火山の2002年噴火 (2004)
  • Author(s): 小林哲夫, M.Nuguraha, Kartadinata, 井口正人
  • Journal Title: 火山 49 Pages: 41-43
  • NAID: 110003041413
• [Journal Article] Self-potential studies in volcanic areas (5) -Rishiri, Kusatsu-Shirane, and White Island- (2004)
  • Author(s): T.Hashimoto, Y.Tanaka et al.
  • Journal Title: 北海道大学理学部紀要第7集(地球物理学) Vol.12 Pages: 97-113
  • NAID: 120000961570
• [Journal Article] 諏訪之瀬島火山において2003年11月に発生した噴火地震の初動解析 (2004)
  • Author(s): 為栗健, 井口正人, 八木原寛
  • Journal Title: 京都大学防災研究所年報 Vol.47B Pages: 773-778
  • NAID: 120002514944
• [Journal Article] Study on the Evaluation Method of Volcanic Activity and the Improvement of Volcanic Information : Preliminary Report (2004)
  • Author(s): K.Ishihara, M.Iguchi et al.
  • Journal Title: 京都大学防災研究所年報 Vol.47 C Pages: 77-82
  • NAID: 120002514768
• [Book] 日本の火山性地震と微動 (2006)
  • Author(s): 西村太志, 井口正人
  • Total Pages: 242
  • Publisher: 京都大学出版会
• [Publications] Hase Hideaki 他5名: "ζ potential measurement of volcanic rocks from Aso caldera"Geophysical Research Letters. Vol30,23. HLS2-1-HLS2-4 (2003)
• [Publications] 為栗 健, 他5名: "インドネシア・スメル火山における小規模爆発に伴う地震および空気振動観測"京都大学防災研究所年報. 46号B. 609-616 (2003)
• [Publications] 大久保綾子, 他5名: "雲仙火山における空中磁気測量について"京都大学防災研究所年報. 第46号B. 739-746 (2003)
• [Publications] 橋本武志, 他5名: "ロングバレーカルデラ地域の地磁気全磁力差に見られる年周変化について"京都大学防災研究所年報. 第46号B. 765-777 (2003)
• [Publications] Kriswati, E. 他1名: "Inflation of the Aira Caldera prior to the 1999 Eruptive Activity at Sakurajima Volcano Detected by GPS Network in South Kyushu"Ann.Report Disast.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.. No.46B. 817-826 (2003)
• [Publications] 田中良和, 他1名: "地磁気変化を利用した地熱の推移に関する研究(3)"大分県温泉調査研究会報告. 第54号. 85-89 (2003)