2018 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship between geological structure and chemical characteristics of hot springs around Aira caldera
| Project/Area Number |
16K17822
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
川端 訓代 鹿児島大学, 理工学研究科, 特別研究員 (10773468)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 地殻変動 / 火山 / 地下水 / 流体 / ラドン / ヘリウム同位体比 / 断層 / 温泉 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では温泉水を利用し姶良カルデラ下に存在するマグマと温泉の関係・地下流路構造を明らかにする事を目的とした．
昨年度までに姶良カルデラ周囲の流体（温泉・地下水）を採取し，溶存成分の分析を行なった（溶存イオン・酸素水素同位体・ヘリウム同位体・水中ラドン）．ラドン測定に関して，本研究では新たに軽量なポリエチレンボトルを用いた水中ラドン濃度推定法の開発を行い，この手法を用いて測定を行なった．本開発法は論文にまとめた．
流体分析の結果，カルデラの東西南北に湧出する流体の殆どが天水由来であることが分かった．ヘリウム同位体比(3He/4He)分布は姶良カルデラである鹿児島湾の南北のみで高くなる特徴が示された．このことは湾の南北方向でマントル由来ガスが上昇していることを示している．本地域では湾の南北方向に鹿児島地溝が存在するとされており，これに沿ってマントル由来ガスが上昇している実態が明らかとなった．最終年度では姶良カルデラ周辺の地質解析及び湾内の地質構造探査結果と温泉分析結果をまとめ，流体分析結果と対応させ温泉水と地質構造の関係について解析を行った．解析結果から湾南北にガスの通路となる大断層，もしくは断層群が存在する可能性が示された．また，これと並行して初年度から継続している桜島内の温泉定期観測を行った．ヘリウム同位体比濃度にスパイク的変化が現れ，火山ガス量，重炭酸イオン濃度と正の相関が見られることから，マグマからの脱ガスの増加に伴う変化を捉えていると推測した．同時期のラドン濃度に変化が見られないことから，新たな亀裂が生じることなくガス量が増加していると考えられる．これらの結果について，国内学会発表を行った．
また，一部マグマ関連水の影響が確認される鹿児島市内の温泉と地質構造について詳細な解析を行い，基盤岩に存在する断層が流体の通路となっていることを示した．これらの結果は論文にまとめた．
|
