マグマ-熱水系の統一的理解と深部火山エネルギー抽出の再検討に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205152
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 江原 幸雄 九州大学, 工学研究院, 教授 (10002346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西島 潤 九州大学, 工学研究院, 助手 (40315114) ; 糸井 龍一 九州大学, 工学研究院, 教授 (50108768) ; 藤光 康宏 九州大学, 工学研究院, 助教授 (10264095)
• Keywords: 火山エネルギー / 地熱エネルギー / 熱抽出 / 噴火 / 火山 / 九重火山 / モニタリング / 地下構造

Research Abstract

研究対象地域である大分県九重火山地域において、火山中心部および周辺地域を含む観測ネット(傾斜計観測ネット、GPS観測ネット、地震観測ネット)を展開し、引き続き、熱エネルギー・歪みエネルギーの蓄積・放出過程を検討した。本年度は、特に、従来検討されてきた熱過程モデルを3次元に拡張し、1995年水蒸気爆発前後での熱過程の変化を詳細に検討した。主な研究結果は以下の通りである。
(1)地震観測の結果、1995年水蒸気爆発以降、回復傾向にあったが、低調に転じた。なお、従来、地震活動は火山体中心部に限られていたが、中心部から北西方向に地震が発生していることが明らかにされた。これは火山体内部の流体流動を考える上で重要な情報と考えられる。
(2)地磁気観測の結果からは、火山体は1995年水蒸気爆発以降、継続して冷却傾向を示しているが、低下率がやや鈍ってきていることが明らかにされた。
(3)地盤の傾斜観測の結果、変動ベクトル(火山体の沈降を示す)は火山体中心方向を示しているが、経時的変動も見出され、引き続く観測および検討が必要であることが明らかになった。
以上、九重火山1995年後水蒸気爆発後の各種変動の観測を行ったが、1995年水蒸気爆発後、活動が低下する傾向にあるが、新しい傾向も見出され、引き続き諸観測を継続する予定である。
本年度は、上記の各種観測と共に、1995年噴火前後での熱過程の変動に関する3次元数値モデルの作成を行った。その結果、噴火後、地下からの熱供給の増加もあるが、水蒸気爆発に伴う火山体中心部の急激な減圧により、周囲から大量の冷地下水が流入することにより、水蒸気爆発後、火山体が冷却していることが定量的に明らかにされた。これは、火山体から人工的に熱抽出を検討するにあたっての重要な指針となると考えられる。

Research Products

• [Publications] 江原幸雄, 西島潤: "九重火山1995年噴火の終息過程と次期噴火に向けての観測準備"自然災害研究協議会西部地区部会報・論文集. 27号. 45-48 (2003)
• [Publications] 江原幸雄, 福岡晃一郎, 大木良介, 田口幸洋: "1995年九重火山水蒸気爆発後の噴気地域下の熱的状態の変化"日本地熱学会誌. 25巻3号. 179-192 (2003)
• [Publications] Ozawa, Fujkuoka, Nishijima, Fujimitsu, Ehara: "Cooling of the shallow subsurface beneath kuju volcano, central Kyushu, Japan deduced from geomagnetic changes"Proceedings of 25^<th> New Zealand Geothermal Workshop 2003. 25. 127-130 (2003)
• [Publications] Ohki, Ehara, Fukuoka, Taguchi: "Drastic change of the thermal state beneath an active fumarolic field before and after the 1995 phreatic eruption of Kuju volcano, Japan"Proceedings of 25^<th> New Zealand Geothermal Workshop 2003. 25. 131-136 (2003)
• [Publications] 福岡晃一郎, 江原幸雄, 藤光康宏, 西島 潤: "九重火山における複数の地球物理学的手法を用いた同時連続観測"九大地熱・火山研究報告. 第12号. 2-9 (2003)
• [Publications] 三小田昌史, 西島 潤, 江原幸雄: "九重火山における高精度傾斜計による地盤変動解析"九大地熱・火山研究報告. 第12号. 30-39 (2003)
• [Publications] 江原幸雄, 糸井龍一, 渡邊公一郎: "中国大陸の火山・地熱・温泉-フィールド調査からみた自然の一断面-"九州大学出版会. 181 (2003)