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東日本における活火山の長期的噴火活動ポテンシャル評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H04071
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関北海道大学

研究代表者

栗谷 豪  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)

研究分担者 吉村 俊平  北海道大学, 理学研究院, 助教 (20706436)
中島 淳一  東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災
研究成果の概要

東北本州弧~千島弧の代表的な活火山を対象にマグマ生成率を推定するため、火山岩の物質科学的解析と同地域の地殻~マントルを対象とした地震学的解析の融合的研究を行った。その結果、物質科学的研究では活火山下のマグマ生成深度におけるマントルの温度や流体量についての情報が蓄積され、一方で地震学的研究では東北本州弧~千島弧における広域的な地下構造や活火山下の局所的な地下構造について、より高解像度の情報が得られた。両手法を融合することにより、沈みこむ太平洋プレートから放出されたスラブ流体の経路などの推定を行うことができたが、マグマ生成率の推定については研究期間内では終了せず、今後引き続き行うこととなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、東北本州弧~千島弧におけるマントル温度構造のリファレンスモデルを提供する準備を整えることができた。このモデルはウェッジマントルの対流モデルの検証や物質循環モデルの構築に役立てることができる。さらに沈み込み帯の研究において残された最重要課題の一つである、ウェッジマントルにおけるスラブ流体の移動経路や移動速度について、重要な制約を得ることができた。また、残念ながら研究期間内では達成することができなかったものの、各活火山で推定されるであろうマグマ生成率は、過去の経験に基づく手法では予測できないケースについても対応できる、中長期的な噴火活動予測の新しい指標として役立てることができる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fingerprint of silicic magma degassing visualised through chlorine microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, S., Kuritani, T., Matsumoto, A., Nakagawa, M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37374-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Buoyant hydrous mantle plume from the mantle transition zone2019

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Xia, Q.-K., Kimura, J.-I., Liu, J., Shimizu, K., Ushikubo, T., Zhao, D., Nakagawa, M., and Yoshimura, S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 6549-6549

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43103-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magma Plumbing System at Izu-Oshima Volcano, Japan: Constraints From Petrological and Geochemical Analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani Takeshi、Yamaguchi Azusa、Fukumitsu Sayuki、Nakagawa Mitsuhiro、Matsumoto Akiko、Yokoyama Tetsuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 6 ページ: 178-178

    • DOI

      10.3389/feart.2018.00178

    • NAID

      120006650537

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] P-wave attenuation in the Pacific slab beneath northern Japan revealed by the spectral ratio of intraslab earthquakes2018

    • 著者名/発表者名
      Shiina, T., J. Nakajima, T. Matsuzawa
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 489 ページ: 37-48

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2018.02.032

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Repeated drainage from megathrusts during episodic slow slip2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J., and N. Uchida
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 351-356

    • DOI

      10.1038/s41561-018-0090-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolated intermediate-depth seismicity north of the Izu peninsula, Japan: Implications for subduction of the Philippine Sea plate2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J.
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 11-11

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0779-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differentiation of a Hydrous Arc Magma Recorded in Melt Inclusions in Deep Crustal Cumulate Xenoliths from Ichinomegata Maar, NE Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yanagida, Michihiko Nakamura, Atsushi Yasuda, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Takeyoshi Yoshida
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 19 号: 3 ページ: 838-864

    • DOI

      10.1002/2017gc007301

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A petrological and geochemical study on time-series samples from Klyuchevskoy volcano, Kamchatka arc2017

    • 著者名/発表者名
      Bergal-Kuvikas Olga、Nakagawa Mitsuhiro、Kuritani Takeshi、Muravyev Yaroslav、Malik Nataliya、Klimenko Elena、Amma-Miyasaka Mizuho、Matsumoto Akiko、Shimada Shunjiro
    • 雑誌名

      Contributions to Mineralogy and Petrology

      巻: 172 号: 5 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1007/s00410-017-1347-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anelastic properties beneath the Niigata?Kobe Tectonic Zone, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Junichi、Matsuzawa Toru
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 69 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0619-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origin of ultra rear-arc magmatism at Rishiri Volcano, Kuril Arc, Ge2016

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T. and Nakagawa, M.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 17 号: 10 ページ: 4032-4050

    • DOI

      10.1002/2016gc006594

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tremor activity inhibited by well-drained conditions above a megathrust2016

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Junichi、Hasegawa Akira
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1 ページ: 13863-13863

    • DOI

      10.1038/ncomms13863

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Origin of a transition zone-derived mantle plume at Changbai volcano2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Xia, Q.-K., Liu, J., Zhao, D., and Nakagawa, M.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent magma plumbing system at Izu-Oshima volcano2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Yamaguchi, A., Fukumitsu, S., Nakagawa, M., Matsumoto, A., Yokoyama, T.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Isolated intermediate-depth seismicity: Implications for local slab hydration2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Overview of seismic imaging of the Japan subduction zone2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J.
    • 学会等名
      The Asia-Pacific Workshop on Lithosphere and Mantle Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seismic attenuation beneath Japan: Close links to arc magmatism, seismogenesis and crustal deformation2017

    • 著者名/発表者名
      Junichi Nakajima
    • 学会等名
      JpGU2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゆっくり地震時の排水に伴う構造変化と誘発地震2017

    • 著者名/発表者名
      中島淳一・内田直希
    • 学会等名
      2017年地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intensive hydration of the wedge mantle at the Kuril arc-NE Japan arc junction:2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kuritani, Mayumi Tanaka, Tetsuya Yokoyama, Mitsuhiro Nakagawa, Akiko Matsumoto
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 利尻火山におけるマグマ活動の起源2016

    • 著者名/発表者名
      栗谷豪、中川光弘
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 島弧火山の深部構造2016

    • 著者名/発表者名
      中島淳一
    • 学会等名
      JpGU2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Seismic evidence for fluid-related embrittlement at intermediate depths2016

    • 著者名/発表者名
      中島淳一
    • 学会等名
      JpGU2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 日本列島の下では何が起きているのか 列島誕生から地震・火山噴火のメカニズムまで2018

    • 著者名/発表者名
      中島 淳一
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065135211
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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