広帯域地震観測による火山爆発の環境・動力学パラメターの解明

• 研究課題/領域番号: 05246203
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川勝 均 東京大学, 地震研究所, 講師 (60242153)
• 研究分担者: 伊藤 久男 工業技術院, 地質調査所・地殻熱部, 主任研究官 ; 飯高 隆 東京大学, 地震研究所, 助手 (00221747) ; 金嶋 聡 東京大学, 理学部, 助手 (80202018)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1993年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 広帯域地震観測 / アレイ地震観測 / 桜島 / 火山爆発 / 火山性地震

研究概要

本年度は観測を重点的に行った。桜島島内の4カ所(一時的には5カ所)にSTS2型広帯域地震計を設置して3月間連続観測を行った。観測点は桜島火口を囲むように選んだ。サンプリングレートは20Hzで、全部で5ギガバイト程度のデータが集まり、将来一般に公開できるよう、10数枚のCDROMに編集して納めた。観測開始期の2週間ほどに、2カ所で同時に短周期地震計によるアレイ観測を行った。1カ所(広帯域地震計を置いた場所)には9個の2Hz地震計を設置し、もう一カ所には6個の1Hz地震計を設置した。火山地域においてこのように同時期に別の場所でアレイ観測を行ったのは今までに余り例がない。
観測期間中に桜島火山の爆発を50個程度収録した。広帯域地震計で観測される火山の爆発には、主に3種類の波が見られた。長周期の波は、比較的単純な波形をしており実体波・表面波が識別できる。この部分を解析することで、爆発を起こしている力源のシステムが推定でき、爆発の大きさの定量的評価が出来る。短周期の波は、大変複雑な波形をしており、アレイデータによる解析が必要であるが、波形の基本的性質はいわゆるB型火山性地震と同じであり、爆発を起こす元は皆同じ火道内の現象で、それが爆発になるかは火口付近の状態にも依ることを示唆する。これらの地中を通ってくる波と別に、爆発に伴う衝撃波が見られる。この3種類の波を定量的に評価し相互関係を調べることで、桜島火山の爆発のダイナミックな過程がある程度見えてくるのでは無いかと予想する。アレイ設置期間にも、幸い一つの爆発を収録することが出来、現在センブランス法やその他のアレイ解析手法で解析を行っている。数点の広帯域地震波形からだけではわからない、爆発現象の細かな時空的性質がわかると期待される。