Detecting short-period gravity changes associated with magma mass redistribution: toward further understanding of volcanic eruption processes

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K17749
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Solid earth and planetary physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kazama Takahito 京都大学, 理学研究科, 助教 (20700363)
• Research Collaborator: YAMAMOTO Keigo ; MIYAUCHI Yusuke ; OYANAGI Ryo ; KURIHARA Tsuyoshi ; HIRAYOSHI Masumi
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 火山活動 / 重力変化 / 質量変化 / 桜島火山 / 阿蘇火山 / 箱根火山 / マグマ / ダイク

Outline of Final Research Achievements

We installed a portable relative gravimeter at Arimura in Sakurajima Volcano to monitor temporal gravity variations associated with volcanic activities. We observed the small gravity decrease of -5.86 microGal during the rapid inflation event on 15 August 2015. The gravity decrease was caused mainly due to the dike intrusion under Sakurajima Volcano and resultant ground uplift at the Arimura gravity point. We also measured relative gravity values at gravity points in Hakone, Aso and Sakurajima Volcano to understand spatiotemporal gravity variations relating to long-term volcanic activities.

Free Research Field

火山物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2015年8月15日の桜島急膨張イベント時には、有村地域に設置した可搬型相対重力計によって-5.86マイクロガルという微小な重力変化を検出することに成功した。本研究成果は火山活動に関連する質量移動プロセスを直接的に観測したという意味において火山学的に重要な成果である。また、本研究成果は重力観測を用いた火山内部の質量変動監視システムの構築や、それを用いた高精度な火山活動予測を実現できることを示唆したものであり、防災・減災の観点からも意義のある成果である。