2020 Fiscal Year Research-status Report
マグマ供給系の化石の比抵抗イメージング：大崩山花崗岩体の根
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20K04132
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
相澤 広記 九州大学, 理学研究院, 准教授 (50526689)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マグマだまり / 花崗岩 / バソリス / マグマ供給系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は活動を終了したマグマ供給系、すなわちマグマ供給系の化石に注目し、その形状を高電気比抵抗体としてイメージングする。マグマ供給系の化石の形状から、通常の手法では推定が簡単ではない活火山のマグマ供給系について洞察を得ることが本研究の目的である。対象とするのはバソリスとリング状貫入岩体が地表に露出している大分―宮崎県の県境付近に位置する大崩山である。研究初年度は機材整備、対象地域の下見を行うとともに、大崩山バソリスの直上を含めた宮崎県北部の13か所で広帯域MT観測を行い、地下比抵抗構造を推定するための良好な応答関数 (周期0.005~3000秒) を得た。比抵抗構造の特徴を探るため、既存データとあわせて1次元解析を行ったところ、リング状貫入岩体の水平方向の広がりとほぼ対応して10000Ωm前後と極めて高比抵抗な異常体が推定された。高比抵抗体の厚みはおおむね5 kmを超えており、その形状は教科書によく描かれるマグマだまりのようなレンズ状かつ均質な形状ではなく、不均質であり、特にその西側において不均質性が強いことが示唆された。このことは地下の花崗岩体は厚みがあり巨大で、さらにその下部おいて、かつてはマグマを供給する根が存在していたことを示唆している。高比抵抗体の西側に位置する高千穂町の深さ15 km付近では群発地震活動がみられるが、その位置は高比抵抗体のへりの位置におおむね対応することが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既存の観測データは、バソリス直上のデータが不足していたため、マグマ供給系の化石を高電気比抵抗体としてイメージングできるかどうか不確実であった。初年度はこの点をまず確認するために、バソリス直上で登山を行い集中的に観測を行った。これにより地下のバソリスは極めて顕著な高比抵抗体としてイメージングできることが確認でき、研究の前提が保証された。また、バソリスは地下において構造の不均質性が強いことが示された。これは地表に露出しているバソリスの形状からは想像できないことであった。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度ではアクセスが最も困難、かつ研究にとって最も重要な地域で観測を行った。次年度以降は、バソリスの水平方向の空間的な広がりを拘束するために、リング状貫入岩体の周辺部、および観測が手薄な大分県の山岳部に集中して広帯域MT観測を行う。特に、群発地震活動がみられ、構造の不均質性が強い西側においては、観測点密度をあげる観測を行う。西側の高千穂町付近の群発地震は2011年3月11日の東北沖地震によって活発化したことが分かっている。遠地の地震波によりゆさぶられたことで、地震活動が誘発されたと考えられるが、こうした動的誘発には流体の寄与があることが過去の研究から示唆されている。バソリスの境界部付近に低比抵抗体としてイメージングされる流体が存在しないかという視点で探査を行う。
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