発達史的観点を取り入れた地熱構造の解明とその地熱資源探査への応用に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07305048
• Section: 総合
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 江原 幸雄 九州大学, 工学部, 教授 (10002346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 幸洋 福岡大学, 理学部, 教授 (00108771) ; 糸井 龍一 九州大学, 工学部, 助教授 (50108768) ; 茂木 透 九州大学, 工学部, 助手 (80182161) ; 藤光 康宏 九州大学, 工学部, 助教授 (10264095)
• Keywords: 地熱系 / 地熱資源 / 熱水系モデリング / 地熱構造 / 火山活動 / マグマ

Research Abstract

今年度は前年度に開発された2つの数値シミュレータを用い、地熱系発達の数値シミュレーションを行うとともに、1995年10月より噴火活動を継続している大分県九重火山において種々の観測を継続し、地熱系発達の初期過程の解明を目指した。
数値シミュレーションにおける主な研究結果は
1.過熱状態をも取り扱える3次元非定常数値シミュレータにより、最近数万年間にわたり、マグマ性流体を放出しながら冷却する九重火山のマグマ上部に存在するマグマ性熱水系の発達を再現することができた。
2.地熱系発達に重要な影響を与えるキャップロックの形態により、地熱系を4つに分類することができることを示した。
3.上記2で分類された4つの地熱系モデルに関して、単相2次元非定常数値シミュータにより、マグマの熱伝導的冷却に伴う地熱系発達の数値シミュレーションを行い、キャップロックの違いによる熱水系発達を明らかにした。
九重火山における地球物理学的および地球化学的な観測結果より、以下のようなことが明らかになった。
1.今回の九重火山の噴火活動に伴い、地表には現れなかったが、比較的地下浅部でマグマが関与している可能性がより明確になった。
2.噴火後、多量なマグマ性流体の供給により、火口周辺に存在していた地下水が蒸気化され、地上に放出されたが、次第に周辺より地下水が供給され、新たな熱水流動系が形成されつつあることが明らかにされた。
九重火山の活動は依然として継続しており、今後も観測を継続し、地熱系発達の初期過程を解明するとともに、火山活動予測においても貢献していきたいと考えている。

Research Products

• [Publications] 江原幸雄: "Proposal for Scientific Drilling on Kuju Volcano,Central Kyushu,Japan" Proc.VIII Int.Sympo.on Observation of the Continental Crust Througe Drilling. 127-130 (1996)
• [Publications] 江原幸雄: "1995年九重火山噴火-噴火前の活動予測と噴火後の活動推移の予測-" 自然災害西部地区部会報・論文集. 20号. 114-122 (1996)
• [Publications] 神宮司元治: "最大噴気直径を利用した火山噴気放出量及び放熱量測定法" 火山. 41巻1号. 23-29 (1996)
• [Publications] 茂木 透: "Three-dimensional Modeling of Magnetotelluric Data Using Finite Element Method" Jour.Applied Geophysics. Vol.35. 185-189 (1996)
• [Publications] Singarimbun,A.: "A Numerical Model of Magmatic Hydrothermal System and Its application to Kuiu Volcano" Mem.Fac.Eng.Kyushu Univ.V.56,No.4. 1-15 (1996)
• [Publications] 高木康宏: "雲仙火山下の熱構造" 地熱. 33巻4号. 54-66 (1996)