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地下構造と熱水流動の数値実験に基づく水蒸気爆発の物理過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J00808
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

関 香織  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード熱水系 / 箱根大涌谷 / 比抵抗構造 / AMT法 / 立山地獄谷 / 水蒸気爆発 / 火山ガス / 温泉水
研究実績の概要

水蒸気爆発は国内外で数多く発生し、2014年の御嶽山の噴火のように、人命を奪う災害になるにも拘らず、その発生機構は未だにわかっていない。一般に、マグマ噴火に比べ規模が小さく、前駆的な物理・化学現象が微小なためである。浅部熱水系で発生した小規模な水蒸気爆発は、現状では予測が難しく、噴火を事前に予測できる観測項目が提唱されていない。
そこで、2015年に小規模な水蒸気爆発が発生した箱根大涌谷の熱水系の構造を明らかにするため、3次元比抵抗構造調査を行なった。箱根大涌谷は、噴火に付随した地震や地盤変動などが観測されており、3次元比抵抗構造と比較することにより、水蒸気爆発に必要な構造を検出できる可能性が高い。
箱根大涌谷を中心に4月と6月の二度にわけて、AMT観測点29点を設置し、電場と磁場を測定した。ノイズの大きな観測点もあったが、5Hz以上では比較的良好なデータを得ることができた。推定された大涌谷の比抵抗構造から、大涌谷を中心とした逆U字型の低比抵抗帯が広がっていることが明らかになった。これは、地下浅部に発達したキャップ構造だと解釈された。キャップ構造とは、透水性の低い熱水変質鉱物からなる低比抵抗の層(キャップロック)と、その下部で温度圧力が高められたガス溜りを指す。水蒸気爆発を繰り返し行なってきた立山地獄谷の比抵抗構造では、類似したキャップ構造の存在が明らかとなっており、水蒸気爆発発生のキーとなる構造だと示唆される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Resistivity structure and geochemistry of the jigokudani valley hydrothermal system, mt. Tateyama, japan2016

    • 著者名/発表者名
      Seki, K., Kanda, W., Tanbo, T., Ohba, T., Ogawa, Y., Takakura, S., Nogami, K., Ushioda, M., Suzuki, A., Saito, Z., and Matsunaga, Y.
    • 雑誌名

      J. Volcanol. Geotherm. Res

      巻: 325 ページ: 15-26

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2016.06.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 立山地獄谷の温泉水の同位体比2017

    • 著者名/発表者名
      関 香織, 大場 武, 青山 慎之介, 上野 雄一郎, 神田 径, 丹保 俊哉
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The chemical composition and isotopic ratios of the volcanic gases from the Jigokudani Valley, Tateyama Volcano2017

    • 著者名/発表者名
      関 香織, 大場 武, 角野 浩史, 神田 径, 谷口 無我, 丹保 俊哉
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Theisotopic valuesandchemicalcompositionsfromthethehydrothermalsystembeneaththeJigokudaniValley, TateyamaVolcano,Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Seki, K., Ohba, T., Aoyama, S., Ueno, Y., Sumino, H., Kanda, W., Yaguchi, M., Tanbo, T.
    • 学会等名
      IAVCEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立山地獄谷の温泉水の硫黄同位体比2016

    • 著者名/発表者名
      関 香織, 青山 慎之介, 上野 雄一郎, 神田 径
    • 学会等名
      同位体比部会2016
    • 発表場所
      秋田温泉さとみ
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 立山地獄谷の温泉水の硫黄同位体比2016

    • 著者名/発表者名
      関 香織, 青山 慎之介, 上野 雄一郎, 神田 径
    • 学会等名
      日本火山学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田市民会館・ふじさんホール
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hydrothermal system beneath the Jigokudani valley, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Seki, K., Kanda, W., Ohba, T., Tanbo, T., Nogami, K., Aoyama, S.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立山地獄谷の熱水系2016

    • 著者名/発表者名
      関 香織, 神田 径, 丹保 俊哉, 大場 武, 小川 康雄, 高倉 伸一, 潮田 雅司, 鈴木 惇史, 齋藤 全史郎, 松永 康生
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2016年大会
    • 発表場所
      千葉県千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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