2021 Fiscal Year Research-status Report
Material scientific approach for mitigating unpredictable explosive volcanic hazards: an investigation into magma behavior
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20K05024
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
大場 司 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (10272014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 亮平 秋田大学, 国際資源学研究科, 准教授 (10396286)
井村 匠 山形大学, 理学部, 助教 (20878524)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水蒸気噴火 / 硫黄同位体 / 阿蘇火山 / 蔵王火山 / 鳥海火山 / 秋田焼山火山 / 火山灰 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水蒸気噴火噴出物から伏在マグマの挙動を理解するための試みとして、2021年度は特に硫黄同位体分析を中心に研究を進めた。国外への移動制限のため、当初計画していた海外火山の研究はおこなっていない。対象とした火山は、蔵王火山、秋田焼山火山、鳥海火山、阿蘇火山であり、それぞれ1895年噴火、1997年噴火、1974年噴火、2021年噴火の火山灰を中心に分析を実施した。阿蘇山は当該期間中の10月14日と10月20日に小規模な噴火が発生し、周辺に堆積した火山灰を噴火直後に採取した。これらのうち、蔵王火山1895年噴火と阿蘇火山2021年噴火の火山灰の硫黄同位体分析では、伏在マグマの挙動を示す値が得られた。これらの火山灰を分析する上で、鉱物ごとの硫黄同位体組成を特定するために鉱物同定と段階抽出を組み合わせた分析を行った。また、顕微鏡スケールでの鉱物の産状記載が重要であるという知見も得られ、今後、阿蘇火山と蔵王火山の試料について詳細な観察を行う必要があることが理解できた。この分析手法の確立も2021年に行うことができた。秋田焼山火山と鳥海山の事例では、堆積後の数十年間の間の地表での風化（酸化）の影響が認められ、古い滝生物への本研究手法の適用の限界についても知見が得られた。これらの研究成果については、蔵王の成果を現在論文（査読付き英文国際誌, Journal of Volcanology and Geothermal Researchを予定）としてとりまとめ投稿準備中、阿蘇火山については学会講演で2022年報告の後、論文（査読付き英文国際誌）としてとりまとめて報告する予定である。
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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
当初の計画との違いは、新型コロナウイルス感染症による移動制限にともなう調査出張の変更である。海外調査から国内調査への変更が生じている。阿蘇火山で期間中に小規模な噴火が生じるという偶然の結果で相殺されたものであるが、本研究の進捗には影響はなかった。当初の計画では、ごく最近噴火した火山灰を得るためにインドネシア等海外の火山調査が必要であると考え、2019年に噴火したタンクバンパラフ火山等の海外調査を計画していたが、新型コロナウイルス感染症による国外移動制限のため、実施できなかった。一方、2021年10月14日と20日に発生した阿蘇火山噴火の試料を現地に赴いて採取することができ、試料分析もできた。その分析結果も、伏在マグマの存在を検知できるような目的に合致するものであった。また、国内の計画通り調査できた火山についても、予期せぬ結果となった対象もある一方、蔵王火山のように予想された結果となった対象もあった。予期せぬ結果となったものについても、異なる結果をもたらした原因の学術的背景は重要である。そのため、結果としては概ね順調に進展している状況といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる2022年度は、これまでに硫黄同位体分析結果に基づく成果が得られている蔵王火山と阿蘇火山について、SEM-EDS, XRD, 光学顕微鏡を用いた鉱物産状記載を詳細に行った上で、データ解析とモデリングの精緻化を行う。阿蘇火山については，年度内に噴火が発生した場合等に新たな試料を用いた分析を行うほか、入手可能であれば過去の噴火による火山灰試料の同位体分析、鉱物科学的調査を実施する予定である。これらの結果については学会講演と査読付き英文論文として公表予定であり、2022年度中に一定の成果公開を行う。また、前年度の阿蘇噴火と同様なタイプの噴火が2022年度内に国内で突発的に生じた場合は、採取および分析を実施する。入国制限の状況によるが、当初予定していたインドネシアで突発的噴火が生じた場合も、同様の対応を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
分析に必要となる消耗品・薬品類が過去研究プロジェクトからの在庫品でまかなわれたために予定よりも購入しなかったことと、新型コロナウイルス感染症による移動制限が継続したために調査出張が押さえられ、旅費が少なかったために残額が生じた。
次年度は、前年度までに調査できなかった地域への調査旅費、および前年度購入を控えた消耗品類の購入に充てる予定である。特にインドネシアへの海外調査旅費、阿蘇等への国内旅費を想定している。
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