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Relationship between geological structure and chemical characteristics of hot springs around Aira caldera

Research Project

Project/Area Number 16K17822
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Geology
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Kawabata Kuniyo  鹿児島大学, 理工学研究科, 特別研究員 (10773468)

Research Collaborator Kazahaya Kohei  
Morikawa Noritoshi  
Tsunomori Fumiaki  
Tomiyasu Takashi  
Takahashi Hiroshi  
Takahashi Masaaki  
Kodamatani Hitoshi  
Kitamura Yujin  
Kano Kazuhiko  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords姶良カルデラ / 温泉 / 断層 / ヘリウム同位体比 / マグマ / 地殻変動 / 火山 / 地下水 / 流体 / ラドン / 地震 / 地球化学 / 地質学
Outline of Final Research Achievements

Aira caldera located in the Kagoshima Bay is likely to have a large magma chamber, supplying magma to active volcanoes Sakurajima and Wakamiko in the caldera. Around Aira caldera, there are many hot springs which are presumed to be affected by the volcanic activity. We tried to clarify relationship between geological structure and chemical component of hot springs gas and water, especially focusing on helium isotopes ratio. We sampled 24 hot springs water and analyzed stable hydrogen and oxygen isotopes ratio, helium isotopes ratio, dissolved ions and radon isotope concentration. The results show that most of all hot springs is meteoric water origin. The hot springs including mantle helium was recognized only at northern and southern region of the caldera. The distribution is also related to fault distribution formed by Kagoshima rift activity. These results suggest that mantle originated gas is upwelling through the faults associated with Kagoshima rift.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

鹿児島湾を形成する姶良カルデラは活火山桜島と若尊を有する巨大カルデラであり,周囲には温泉が多数湧出している.温泉成分の分析と地質調査から,温泉がどのように形成されたのか,マグマとどのように関わり持つのかを調査した.分析・調査結果から,温泉の特徴は地質構造によって大きく規制されており,着目する点として鹿児島地溝に関係する断層方向に沿ってマントル由来のヘリウムが含まれる温泉が分布する事が挙げられる.鹿児島湾では地下深くから断層の裂け目を通ってガスが上昇し水と混じり温泉が形成されている.今後これらの温泉をモニタリングする事でマグマ活動など地下の変化を検出できる可能性が開かれた.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] ポリエチレン保存容器から大気への拡散を考慮した水中ラドン濃度推定法の開発2019

    • Author(s)
      川端 訓代,北村 有迅,冨安 卓滋
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 68 Pages: 1-6

    • NAID

      130007662343

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 鹿児島市に湧出する温泉水・地下水中ラドン濃度と活断層の関係2018

    • Author(s)
      川端 訓代,渡部 真衣,北村 有迅
    • Journal Title

      鹿児島大学理学部紀要

      Volume: 51 Pages: 52-59

    • NAID

      120006550398

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 姶良カルデラ周辺の温泉と地質構造の関係2018

    • Author(s)
      川端 訓代、森川 徳敏、風早 康平、高橋 浩、児玉谷 仁、鹿野 和彦、北村 有迅、冨安 卓滋
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 2016年熊本地震における地下水ラドン濃度変化2018

    • Author(s)
      川端 訓代、細野 高啓、佐藤 努、高橋 浩、井手 淨、北村 有迅、小泉 尚嗣
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 鹿児島市域の温泉水中ラドン濃度と地質構造の関係2018

    • Author(s)
      渡部真衣、北村有迅、川端訓代
    • Organizer
      日本地質学会西日本支部第169回例会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Change in groundwater radon concentration caused by 2016 Kumamoto earthquake2017

    • Author(s)
      Kuniyo Kawabata, Takahiro Hosono, Tsutomu Sato, Hiroshi A. Takahashi, Kiyoshi Ide, Yujin Kitamura
    • Organizer
      The 16th Japan-Taiwan International Woekshop on Hydrological and Geochemical Research for Earthquake Prediction
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2016年熊本地震における地下水ラドン濃度変化2017

    • Author(s)
      川端訓代、細野高啓、佐藤努、高橋浩、井手淨
    • Organizer
      日本地質学会第124年学術大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 熊本地震後に発生した地下水・温泉の変化2017

    • Author(s)
      佐藤努、高橋浩、川端訓代、高橋正明、戸崎裕貴、宮越昭暢、稲村明彦 、半田宙子、松本則夫、風早康平
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Postseismic groundwater changes in and around the source region of the 2016 Kumamoto earthquake2017

    • Author(s)
      Naoji Koizumi, Tsutomu Sato, Hiroshi Takahashi, Norio Matsumoto, Kuniyo Kawabata, Takumi Ajiki, Azumi Mori
    • Organizer
      The 16th Japan-Taiwan International Woekshop on Hydrological and Geochemical Research for Earthquake Prediction
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 熊本地震に関連した温泉・地下水の変化2016

    • Author(s)
      佐藤努・高橋浩・川端訓代・高橋正明・稲村明彦・半田宙子・松本則夫・風早康平
    • Organizer
      2016 年度日本水文科学会学術大会
    • Place of Presentation
      法政大学(東京都千代田区)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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