マグマの挙動を予測する火山灰モニタリングシステムの構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558050
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 渡辺 公一郎 九州大学, 工学研究科, 助教授 (10182916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 幸洋 福岡大学, 理学部, 教授 (00108771) ; 渡辺 一徳 熊本大学, 教育学部, 教授 (10040049) ; 井澤 英二 九州大学, 工学研究科, 教授 (50037751) ; 中西 哲也 九州大学, 工学研究科, 助手 ; 本村 慶信 九州大学, 理学研究科, 助手 (20037237)
• Keywords: 初期噴火活動 / 雲仙火山 / 九重火山 / 火山灰 / 発泡ガラス / ハイドレーション / 屈折率 / 顕微FTIR

Research Abstract

1990-91年の雲仙火山および1995年の九重火山の初期噴火活動を例として、マグマが地表に出現していない段階でマグマの挙動を予測するための指標として、火山灰を用いたモニタリングの手法を開発した。同様の手法が、国内外における噴火活動のモニタリングとして利用されると考えられることから、本手法の一般化をはかるため本質発砲ガラスの特徴を検討した。
火山ガラスは、時間の経過とともに湿潤環境下でハイドレーションが進行する。そのため火山灰中の発砲ガラスがハイドレーションを受けていなければ、新しい本質物であると考えることができる。この識別手法では、火山ガラスのハイドレーションの進行程度を明らかにできると予測される。検討試料として雲仙火山灰中の発砲ガラス、九重火山の火山灰中の発砲ガラスに加え、AT中の発泡ガラスを用いた。これらについてRIMSを用いて加熱温度ごとの屈折率を測定して屈折率変化を比較した。ハイドレーションの進行している火山ガラスの屈折率は200℃で加熱した際、加熱前に比べ大きく低下した。したがってハイドレーションによる水分は200℃までに火山ガラスから脱水し始めることが分かった。雲仙と九重の火山灰中の発泡ガラスの屈折率は200℃で加熱しても変化しなかった。雲仙の火山灰中の新鮮な発泡ガラスはハイドレーションの進行していない本質物であると確認されているので、200℃で加熱しても屈折率が変化しないことが本質ガラスの特徴と考えられる。
さらに、顕微FTIRを用いて火山ガラス中の水の定量とOH/水分子比を求め、新しいマグマ起源の本質発泡ガラス識別手法を検討した。

Research Products

• [Publications] WATANABE K.: "Juvenile volcanic glass erupted before the appearance of the 1991 lava dome,Unzen volcano,kyushu,Japan"Jour.Volc.Geothermal Res.. Vol89/1-4. 113-121 (1999)
• [Publications] 渡辺 公一郎: "雲仙普賢岳の噴火活動と火山災害 -特に火山灰による溶岩噴出の予知-"自然災害科学. 17巻・4号. 317-321 (1999)
• [Publications] 島雄 隆: "火山岩類の熱ルミネッセンス年代測定の精度検証-雲仙火山火砕流堆積物のβ線量精密補正年代-"岩鉱. 94巻4号. 109-119 (1999)