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2021 Fiscal Year Annual Research Report

海底電磁場データを利用した西之島の火山活動の解明と噴火予測

Research Project

Project/Area Number 18H01319
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

多田 訓子  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (00509713)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 馬場 聖至  東京大学, 地震研究所, 准教授 (70371721)
市原 寛  名古屋大学, 環境学研究科, 講師 (90553074)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords西之島 / 海底電位磁力計 / 空中磁気探査 / 3次元磁化構造 / 漂流シミュレーション / 磁気異常
Outline of Annual Research Achievements

西之島は2013年11月に活動を再開した小笠原孤の火山島であり、噴火様式を変えながら現在も活動が続いていることから、海域火山の形成と発達過程を研究する上で貴重なフィールドである。西之島火山の内部構造(電気伝導度構造)を求めることによってマグマ溜まりの深さや位置、大きさを明らかにするために、海底電位磁力計(OBEM)による海底電磁場観測を実施した。2019年12月の大噴火時に海底に設置していたOBEMの1台が、2021年3月に西表島で発見された。漂流シミュレーションやOBEMに付着していた貝の初期的な解析から、このOBEMは火山活動に関連して西之島近傍で浮上し、西表島まで180日ー441日かけて漂流したことがわかった(Tada et al., 2021, EPS)。付着していた貝の成長履歴をより詳細に分析することで漂流に費やした日数をさらに制約し、OBEMが浮上した時期をより詳細に特定する予定である。
OBEMを設置することができない西之島の陸部分および沿岸部の内部構造は、ドローンを使用した空中磁気探査を実施することで解明を試みた。2019年に実施した探査データを解析した結果、表層から地下1kmまでに高磁化の領域が2箇所存在していたことが分かった(Tada et al., 2021, JVGR)。これらの高磁化領域は、2013年以前の西之島の地表よりも深い部分にあることから、2013年以前の火山活動と関係があると考えている。また、火山帯が作る磁気異常の時間変動は、火山の活動度合いを知るための重要な物理量である。空中磁気探査を今後も実施することによって、西之島の今後の活動予測に繋げていきたいと考えている。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 11 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Shallow resistivity structure around the 2018 craters of Mt. Motoshirane of Kusatsu-Shirane Volcano, Japan, revealed by audio-frequency magnetotellurics2023

    • Author(s)
      Honda Asami、Kanda Wataru、Koyama Takao、Takakura Shinichi、Matsunaga Yasuo、Nishizawa Tatsuji、Ikezawa Satoshi
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Pages: ー

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01799-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Magnetization Structure and its Temporal Change of Miyakejima Volcano, Japan, Revealed by Uncrewed Aerial Vehicle Aeromagnetic Survey2022

    • Author(s)
      Koyama Takao、Kaneko Takayuki、Ohminato Takao、Watanabe Atsushi、Honda Yoshiaki、Akiyama Takahiro、Tanaka Shinichi、Gresse Marceau、Uyeshima Makoto、Morita Yuichi
    • Journal Title

      Journal of Disaster Research

      Volume: 17 Pages: 644~653

    • DOI

      10.20965/jdr.2022.p0644

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An ultra-high-resolution autonomous uncrewed helicopter aeromagnetic survey in Izu-Oshima Island, Japan2022

    • Author(s)
      Koyama Takao、Kaneko Takayuki、Ohminato Takao、Yasuda Atsushi、Ogawa Tsutomu、Watanabe Atsushi、Sakashita Shikou、Takeo Minoru、Yanagisawa Takatoshi、Honda Yoshiaki、Kajiwara Koji
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 425 Pages: ー

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2022.107527

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phreatic volcanic eruption preceded by observable shallow groundwater flow at Iwo-Yama, Kirishima Volcanic Complex, Japan2022

    • Author(s)
      Aizawa Koki、Muramatsu Dan、Matsushima Takeshi、Koyama Takao、Uyeshima Makoto、Nakao Shigeru
    • Journal Title

      Communications earth & environment

      Volume: 3 Pages: ー

    • DOI

      10.1038/s43247-022-00515-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Large-scale magmatic-hydrothermal system of Kusatsu-Shirane Volcano, Japan, revealed by broadband magnetotellurics2022

    • Author(s)
      Matsunaga Yasuo、Kanda Wataru、Koyama Takao、Takakura Shinichi、Nishizawa Tatsuji
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 429 Pages: ー

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2022.107600

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent volcanic activity at the Asama volcano and long-period seismic signals2022

    • Author(s)
      TAKEO Minoru、AOKI Yosuke、KOYAMA Takao
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 98 Pages: 416~438

    • DOI

      10.2183/pjab.98.022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Magmatic fluid pathways in the upper crust: insights from dense magnetotelluric observations around the Kuju Volcanoes, Japan2021

    • Author(s)
      Aizawa Koki、Utsugi Mitsuru、Kitamura Keigo、Koyama Takao、Uyeshima Makoto、Matsushima Nobuo、Takakura Shinichi、Inagaki Haruhiro、Saito Hiroki、Fujimitsu Yasuhiro
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 228 Pages: 755~772

    • DOI

      10.1093/gji/ggab368

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aeromagnetic survey in Kusatsu-Shirane volcano, central Japan, by using an unmanned helicopter2021

    • Author(s)
      Koyama Takao、Kanda Wataru、Utsugi Mitsuru、Kaneko Takayuki、Ohminato Takao、Watanabe Atsushi、Tsuji Hiroshi、Nishimoto Taro、Kuvshinov Alexey、Honda Yoshiaki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Pages: ー

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01466-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Aeromagnetic survey in volcanoes by using autonomous-driven unmanned helicopter2021

    • Author(s)
      Koyama Takao、Kaneko Takayuki、Ohminato Takao、Watanabe Atsushi、Yanagisawa Takatoshi、Honda Yoshiaki
    • Journal Title

      BUTSURI-TANSA(Geophysical Exploration)

      Volume: 74 Pages: 115~122

    • DOI

      10.3124/segj.74.115

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrothermal and Magmatic System of a Volcanic Island Inferred From Magnetotellurics, Seismicity, Self‐potential, and Thermal Image: An Example of Miyakejima (Japan)2021

    • Author(s)
      Gresse Marceau、Uyeshima Makoto、Koyama Takao、Hase Hideaki、Aizawa Koki、Yamaya Yusuke、Morita Yuichi、Weller Derek、Rung‐Arunwan Tawat、Kaneko Takayuki、Sasai Yoichi、Zlotnicki Jacques、Ishido Tsuneo、Ueda Hideki、Hata Maki
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 126 Pages: ー

    • DOI

      10.1029/2021JB022034

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetization structure of Nishinoshima volcano, Ogasawara island arc, obtained from magnetic surveys using an unmanned aerial vehicle2021

    • Author(s)
      Tada Noriko、Ichihara Hiroshi、Nakano Masaru、Utsugi Mitsuru、Koyama Takao、Kuwatani Tatsu、Baba Kiyoshi、Maeno Fukashi、Takagi Akimichi、Takeo Minoru
    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 419 Pages: ー

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2021.107349

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Drift of an ocean bottom electromagnetometer from the Bonin to Ryukyu Islands: estimation of the path and travel time by numerical tracking experiments2021

    • Author(s)
      Tada Noriko、Nishikawa Haruka、Ichihara Hiroshi、Watanabe Hiromi Kayama、Kuwatani Tatsu
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Pages: ー

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01552-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Imaging of a serpentinite complex in the Kamuikotan Zone, northern Japan, from magnetotelluric soundings2021

    • Author(s)
      Ichihara Hiroshi、Mogi Toru、Uchida Toshihiro、Satoh Hideyuki、Yamaya Yusuke、Fujii Masakazu、Yamazaki Shusaku、Okazaki Kenji、Tada Noriko
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Pages: ー

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01482-5

    • Open Access
  • [Presentation] Aeromagnetic survey of Nishinoshima volcano by using drone in 20192023

    • Author(s)
      Tada, N., Ichihara, H., Nakano, M., Utsugi, M., Koyama, T., Kuwatani, T., Baba, K., Maeno, F., Takagi, A., Takeo, M.
    • Organizer
      IAVCEI2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation on uncertainty of three-dimensional magnetotelluric forward modeling for practical conductivity structure models2022

    • Author(s)
      馬場聖至
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] 無人ヘリコプターを用いた伊豆大島高解像空中磁気測量の再解析2022

    • Author(s)
      小山崇夫,金子隆之,大湊隆雄,安田敦,小河勉,渡邉篤志,坂下至功,武尾実,柳澤孝寿,本多嘉明,梶原康司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] ドローンを用いた空中磁気測量による三宅島磁化構造解析2022

    • Author(s)
      小山崇夫,金子隆之,大湊隆雄,渡邉篤志,本多嘉明,秋山峻寛,田中伸一
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] 西之島から西表島まで漂流した海底電位磁力計から明らかになったこと2022

    • Author(s)
      多田訓子, 西川悠, 渡辺裕美, 市原寛, 桑谷立
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [Presentation] On synthetic marine magnetotelluric inversion study: reproduction of error in data2021

    • Author(s)
      馬場聖至
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [Presentation] 無人ヘリコプターによる草津白根山空中磁気測量2021

    • Author(s)
      小山崇夫, 神田 径, 宇津木 充, 金子隆之, 大湊隆雄, 渡邉篤志, 辻 浩, 西本太郎, 本多嘉明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [Presentation] 2018年9月ー2020年12月のOBEMを設置していた期間に、西之島周辺の海底で何が起こったのか?2021

    • Author(s)
      多田 訓子、馬場 聖至、富士原 敏也、田村 芳彦、金松 敏也、吉田 健太、高木 朗充、前野深
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [Presentation] Aeromagnetic survey of Nishinoshima volcano by using drone: the current situation and future outlook2021

    • Author(s)
      多田 訓子、市原 寛、中野 優、宇津木 充、小山 崇夫、桑谷 立、馬場 聖至、前野 深、高木 朗充、武尾 実
    • Organizer
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
  • [Remarks] 西之島の海底で何が起こったのか?ー西表島へ旅した観測機器から分かることー

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/rimg/j/column/20220121/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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