2021 Fiscal Year Annual Research Report
Real form of the cap structure of volcanic hydrothermal system and estimate of permeability
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18K03777
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神田 径 東京工業大学, 理学院, 准教授 (00301755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高倉 伸一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (50357349)
丹保 俊哉 公益財団法人立山カルデラ砂防博物館, 学芸課, 学芸課長補佐 (10574311)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 比抵抗 / 浸透率 / 透水係数 / 流動カラム実験 / キャップ構造 / 水蒸気噴火 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、コロナウィルスの影響により前年度までに実施できなかった流動カラム装置の改良を試みたが、進展は得られなかった。特に、バルブの開閉がスムーズに行えなえない点は改良が難しく、浸透率が異なる試料に対し適切な速度で流体を浸透させるようにできなかった。根本的な設計を見直す必要があることがわかった。
これまでの経費残を利用して、立山地獄谷にて3回目となる土壌ガス拡散放出量の繰り返し測定を112ヶ所で実施した。地獄谷内では、何か所かで群をなして噴気・温泉活動が見られるが、2019年に測定した熱赤外画像と比較すると、CO2放出量の大きな場所は、それらの地熱地帯周辺（比較的高温の領域）に概ね一致する傾向に変わりはなかった。また、土壌の化学分析を行ったものの透水係数のその場測定が未実施であった、地獄谷中心部の紺屋地獄周辺の2ヶ所で透水係数測定を行った。これにより、土壌の組成分析を実施した4ヶ所を含む合計6ヶ所のデータを取得できた。その結果、地獄谷中央部では、透水係数が10^{-5}～10^{-6} [m/s]程度であったが、周辺の湖成層における測定では、10^{-8}～10^{-9} [m/s] と3桁ほど小さい値が得られた。土壌の組成分析からは、地獄谷中央部では硫黄の含有量が最も多く、スメクタイトは検出されていない。以上から、地獄谷中央部では、表層は粘土層ほど低浸透率ではないものの、シリカ鉱物や硫酸塩鉱物により透水性を下げており、表層の低比抵抗は、イオンを大量に含む酸性熱水の存在により作られていると結論付けた。
当初の目標であった比抵抗と浸透率との直接的な関係は得られなかったが、立山地獄谷における土壌透水係数、土壌分析、土壌ガスフラックス、熱赤外温度の測定により、ある程度の相関関係を見出すことができた。これらの成果を取りまとめ、日本火山学会秋季大会において発表した。
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