| 研究概要 |
1995年に水蒸気爆発した九重硫黄山では,1960年前後に同位体比の高いマグマ性蒸気が噴出していたが,その後,噴気の同位体比は徐々に減少し,噴火前にはほとんど天水蒸気で占められていたと考えられる。噴気地から湧出する温泉水と噴気の同位体比から,天水が火山体の中で臨界温度以上の高温領域まで循環していて,超臨界蒸気となった天水が下からのマグマ性蒸気と混合している状況が考えられる。噴気のトリチウム濃度は,天水が地下で蒸気化してマグマ性蒸気と混合し,再び地上に放出されるまでに5年程度以下の短い時間であることを示し,また,温泉水のトリチウム濃度は,液体としての天水の滞留時間が100〜200年であることを示唆する。火山体の浅部では,蒸気循環系がメインであり,液体循環系はサブシステムであることが推定される。
1960年ごろは,天水が下からのマグマ性蒸気の通路に浸入できない条件が存在していたと考えられるので,通路内の圧力は水の臨界温度よりも高く,少なくとも表層の数km以浅の範囲に形成されている天水の二相平衡系の圧力よりも高い状態にあったと考えられる。その後,何らかの原因で通路の圧力が水の臨界圧力よりも低下し,二相系の天水蒸気が通路に浸入できる条件が生じたものと考えられる。このような圧力低下には,深部貯気槽で圧力の低下が生じたか,あるいは,上昇の通路となる割れ目系で目詰まりが生じたかの,いずれかが考えられる。水蒸気爆発が発生したことを考慮すると,通路の透過性の低下によるマグマ性蒸気の上昇量の減少が考えられる。噴火後は,強い噴気孔には近寄れないのでデータは取られていない。弱い噴気孔からの蒸気は,天水で占められているものばかりである。噴火後にマグマ性蒸気が出ているかどうかの判定はできていない。
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