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Understanding the current state of the magma supply system that led to the giant caldera eruption

Research Project

Project/Area Number 20H00199
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Seama Nobukazu  神戸大学, 理学研究科, 教授 (30270862)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 揚二朗  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), 主任研究員 (10540859)
松野 哲男  神戸大学, 海洋底探査センター, 准教授 (80512508)
伊藤 亜妃  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (90371723)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥46,930,000 (Direct Cost: ¥36,100,000、Indirect Cost: ¥10,830,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2020: ¥35,100,000 (Direct Cost: ¥27,000,000、Indirect Cost: ¥8,100,000)
Keywords巨大カルデラ噴火 / 鬼界海底カルデラ火山 / マグマ供給系 / 海陸統合地震観測 / 海底電磁気観測
Outline of Research at the Start

日本火山列島で最も直近(7300年前)に巨大カルデラ噴火を起こした「鬼界海底カルデラ火山」を対象として、海底・陸上でのアレイ長期観測で得られる自然地震・地磁気変化を利用した地震波・電磁気トモグラフィを行い、上部マントルから地殻にかけて高精度イメージングを実施する。これにより、(a) モホ面直下までの上部マントル内を上昇するマントルダイアピル、(b) 地殻最下部の部分融解ゾーン、(c) 上部地殻内で成長/残存する巨大マグマ溜り、の存在とその位置・規模・形状・状態を明らかにする。その結果、巨大カルデラ噴火を導いたマグマ供給系の現状を把握し、巨大カルデラ噴火に至るメカニズムの理解を進める。

Outline of Final Research Achievements

Giant caldera eruptions are eruptions that eject large amounts of magma (40 km3 or more) and are considered to have different eruption mechanisms from smaller eruptions. We targeted the Kikai caldera volcano, which experienced a giant caldera eruption at 7,300 years ago, to elucidate this mechanism. We conducted large-scale, long-term observations using ocean-bottom seismographs, ocean-bottom electro-magnetometers, etc. We analysed the obtained data, which allowed us to image the structure of magma reservoirs and other structures, and proposed a model in which magma was re-injected into the magma reservoirs that caused the giant caldera eruption.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

巨大カルデラ噴火は、それが起こってきた事実はこれまでの研究により示され、その頻度は少ないが一度起こるとその社会的な影響が甚大であることも分かっている。本研究では、鬼界カルデラ火山の現時点でのマグマ溜まり等に関する知見が得られた。そして、巨大カルデラ噴火である鬼界アカホヤ噴火を起こした同じマグマ溜まりに、マグマの再注入が起こっているという、巨大カルデラ噴火のメカニズムに関わる新たなモデルを提案し、その理解を進めた。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Submarine pyroclastic deposits from 7.3 ka caldera-forming Kikai-Akahoya eruption2024

    • Author(s)
      Shimizu Satoshi、Nakaoka Reina、Seama Nobukazu、Suzuki-Kamata Keiko、Kaneko Katsuya、Kiyosugi Koji、Iwamaru Hikaru、Sano Mamoru、Matsuno Tetsuo、Sugioka Hiroko、Tatsumi Yoshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 448 Pages: 108017-108017

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2024.108017

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 調査船による海底火山研究-鬼界海底カルデラプロジェクトを例として-2022

    • Author(s)
      島 伸和
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会誌 KANRIN(咸臨)

      Volume: 101 Pages: 22-27

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kikai Submarine Caldera Project - Investigations on Mechanism of Super-eruption2021

    • Author(s)
      島 伸和
    • Journal Title

      Marine Engineering

      Volume: 56 Issue: 1 Pages: 139-143

    • DOI

      10.5988/jime.56.139

    • NAID

      130007975698

    • ISSN
      1346-1427, 1884-3778
    • Year and Date
      2021-01-01
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  • [Presentation] 鬼界カルデラ海底火山周辺における三次元比抵抗構造2024

    • Author(s)
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 市原 寛, 島 伸和
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 7.3 ka Kikai-Akahoya eruption of the Kikai submarine caldera volcano and current status of magma re-injection2024

    • Author(s)
      Nobukazu Seama, Akihiro Nagaya, Gou Fujie, Satoshi Shimizu, Reina Nakaoka, Satoru Tanaka, Yojiro Yamamoto, Hiroki Miyamachi, Hiroko Sugioka,, Shuichi Kodaira
    • Organizer
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
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  • [Presentation] Seismic velocity structure at Kikai submarine caldera deduced from amphibious passive seismic observation2024

    • Author(s)
      Yojiro Yamamoto, Aki Ito, Yasushi Ishihara, Masayuki Obayashi, Satoru Tanaka, Haruhisa Nakamichi, Hiroshi Yakiwara, Yukihiro Nakatani, Hiroko Sugioka, Hironori Otsuka, Tetsuo Matsuno, Nobukazu Seama
    • Organizer
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 3-D resistivity structure under the Kikai submarine caldera volcano2024

    • Author(s)
      Takumi Obata, Masamitsu Araki, Toki Hirose, Tetsuo Matsuno, Takuto Minami, Yoshiya Usui, Hironori Otsuka, Yoshiyuki Tatsumi, Hiroko Sugioka, Hiroshi Ichihara, Nobukazu Seama
    • Organizer
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
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  • [Presentation] 鬼界海底カルデラ火山の集中的な調査研究2023

    • Author(s)
      島 伸和
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    • Author(s)
      長屋 暁大, 藤江 剛, 小平 秀一, 田中 聡, 山本 揚二朗, 杉岡 裕子, 宮町 宏樹, 松野 哲男, 大塚 宏徳, 鈴木 啓太, 島 伸和
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
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  • [Presentation] Imaging 3D resistivity structure under the seafloor of Kikai caldera volcano2023

    • Author(s)
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 羽生 毅, 田中 聡, 市原 寛, 島 伸和
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
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  • [Presentation] 鬼界カルデラ火山海底下の三次元比抵抗構造解析2023

    • Author(s)
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 市原 寛, 島 伸和
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会2023年秋季年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 鬼界海底カルデラの総合調査2023

    • Author(s)
      田中 聡・羽生 毅・藤江 剛・山本 揚二朗・小平 秀一・宮崎 隆・臼井 洋一・上木 賢太・Maria Luisa G. Tejada・宮町 宏樹・西来 邦明・佐藤 勇輝・島 伸和・鈴木 桂子・金子 克哉・松野 哲男・清杉 孝司・中岡 礼奈・大塚 宏徳・清水 賢・荒木 将允・長屋 暁大・小畑 拓実・ならびに課題提案者一同
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2022
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  • [Presentation] 屈折法地震波構造探査によって明らかになった鬼界カルデラ火山直下の低速度領域2023

    • Author(s)
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹、松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2022
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鬼界カルデラ火山海底下の三次元比抵抗構造解析2023

    • Author(s)
      小畑 拓実・荒木 将允・廣瀬 時・沖園 雄希・松野 哲男・南 拓人・大塚 宏徳・巽 好幸・杉岡 裕子・島 伸和,羽生 毅・田中 聡・市原 寛
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2022
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鬼界海底カルデラにおける海陸自然地震観測2022

    • Author(s)
      山本 揚二朗・伊藤 亜妃・石原 靖・大林 政行・田中 聡・中道 治久・八木原 寛・仲谷 幸浩・杉岡 裕子・大塚 宏徳・松野 哲男・島 伸和
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 屈折法地震波探査によって推定された鬼界カルデラ地下の地震波速度構造2022

    • Author(s)
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹・松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • Organizer
      日本火山学会2022年度秋季大会
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  • [Presentation] 屈折法地震波探査による鬼界カルデラ地下の地震波速度構造の推定2022

    • Author(s)
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹・松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • Organizer
      日本地震学会2022年度秋季大会
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  • [Presentation] 海底地形効果を考慮した3次元比抵抗構造解析手法の開発2022

    • Author(s)
      小畑 拓実・荒木 将允・松野 哲男・南 拓人・島 伸和
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会2022年秋学会
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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 海底を覆う大量の鬼界カルデラ巨大噴火の噴出物を発見 -過去1万2千年で地球上最大の噴出量-

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/ja/news/article/20240222-21789/

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  • [Remarks] Biggest Holocene volcano eruption found on seabed

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/en/news/article/20240222-21789/

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      2023 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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