2013 Fiscal Year Annual Research Report
火山と断層の３Ｄ診断学－宇宙線透視と高品位重力観測の連携による新展開
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23244092
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大久保 修平 東京大学, 地震研究所, 教授 (30152078)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 宏幸 東京大学, 地震研究所, 教授 (20503858)
今西 祐一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (30260516)
武多 昭道 東京大学, 地震研究所, 助教 (30589271)
寺家 孝明 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 助教 (40425400)
田中 愛幸 東京大学, 地震研究所, 助教 (90508350)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 観測手法 / 宇宙線透視 / 重力 / 火山 / 地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ノイズを従来の100分の1以上も低減したカロリメータ型のミューオン透視装置を開発し、薩摩硫黄島火山での観測を実施した。その結果、3日ごとに同火山の密度画像が得られ、硫黄島での火山活動と非常に良く対応することがわかった。具体的には、火映現象・噴煙放出の時期には、火道部分が高密度に変わっており、これは火道内を上昇する高密度マグマをとらえたものと考えられる。
前年度に低雑音多層型乾板検出器で取得した、昭和新山の原子核乾板画像の解析を進めた。得られた画像のキャリブレーション手法の開発にも成功した。これにより、従来より確度の高い2次元平均密度断面図が得られるようになった。宇宙線照射シミュレーションソフトを動かし、雑音起源についても検討を進めた。
桜島における絶対重力観測を継続実施し、 同時に高精度重力にとってノイズとなる、 降雨や地下水起源の重力擾乱を除去するために、土壌水分計による観測や気象観測を実施した。これに加えて、宇宙線軟成分（電子、陽電子、ガンマ線から成る電磁成分）を用いて、 重力計が置かれた観測坑道直近上方の土壌水分検出装置を開発した。
前年度開発したボアホール埋設型の宇宙線ミューオン透視装置のプロトタイプを改良し、跡津川断層の深さ100mまでの数点に埋設した。その結果、断層の走向方向に、有意な低密度帯が見出された。これは過去の断層運動にともない、断層面近傍に生じた破砕帯が低密度帯として可視化されたものと解釈される結果である。
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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
桜島におけるミューオン観測を大幅に高精度化するために必要となる、低雑音カロリメータの開発に成功し、実際に桜島よりも小型の火山で実証試験に成功した。本計画終了時までには、 十分なデータの蓄積が図られる見通しが得られた。
また、 昭和新山における3次元イメージングの高度化のため、乾板と鉛板を交互に複数重ねた新型の多層型乾板検出器の開発・運用に成功し、重力異常データとの統合解析が、従来よりも高信頼度化される道筋がついた。
断層探査のためのボアホール用宇宙線観測装置については、 １００ｍの深度までの観測を成功させ、断層運動から期待される密度変化と整合する結果を得た。
桜島における絶対重力観測を継続実施し、 同時に高精度重力にとってノイズとなる、 降雨や地下水起源の重力擾乱を除去するために、土壌水分計による観測や気象観測を実施した。これに加えて、宇宙線軟成分（電子、陽電子、ガンマ線から成る電磁成分）を用いて、 重力計が置かれた観測坑道直近上方の土壌水分検出装置を開発した。
以上により、 当初計画はほぼ順調に達成された
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| Strategy for Future Research Activity |
開発に成功した、超低雑音カロリメータを、霧島新燃岳の遠方からの透視に用いて、性能を評価する。良好な結果が得られれば、桜島での連続観測に使用する。
今年度の研究成果を踏まえ、乾板と鉛板を交互に複数重ねた新型の多層型乾板検出器による2次元平均密度画像と、重力異常データとの統合解析を実施し、昭和新山における3次元イメージングの高度化を達成する。
ボアホール観測の実用化を目指した開発研究及び、絶対重力連続観測を継続する。
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Research Products
(14 results)
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[Presentation] Absolute gravity variation at Sakurajima volcano from April 2009 through January 2011 and its relevance to the eruptive activity of Showa crater2013
Author(s)
Okubo, S.,T. Kazama, K. Yamamoto, M. Iguchi,Y. Tanaka,Y. Imanishi, W. Sun,M. Saka, A. Watanabe, and S. Matsumoto
Organizer
IAVCEI 2013 Scientific Assembly
Place of Presentation
かごしま市民福祉プラザ（鹿児島県鹿児島市）
Year and Date
2013-07-20 – 2013-07-24
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