インドネシア・シナブン火山と雲仙普賢岳噴火の比較研究

• 研究課題/領域番号: 16K01313
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 自然災害科学・防災学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中田 節也 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60128056)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: シナブン火山 / 雲仙普賢岳 / 溶岩ドーム噴火 / ブルカノ式噴火 / 溶岩荷重 / 溶岩噴出率 / マグマ過剰圧 / 溶岩過重圧 / 溶岩ドーム / 爆発的噴火 / 噴出率 / 脱ガス速度 / 溶岩の荷重 / 溶岩ドーム・流噴火 / 火砕流 / 溶岩供給率 / 脱ガス効率 / 火山災害 / 噴火推移 / 溶岩ドーム・溶岩流 / 噴火系統樹

研究成果の概要

溶岩ドーム噴火は噴出率が数十m3/秒以下の低い場合に起こり，ドーム成長の際に崩壊型の火砕流が頻繁に伴うが，爆発的噴火が発生することもある。シナブン火山も雲仙普賢岳の溶岩ドーム噴火も噴出率が時間とともに指数関数的に減少する活動であったが，シナブン火山では活動後期になって爆発的噴火が頻繁に発生した。雲仙普賢岳では活動末期に溶岩尖塔が形成され，火口を厚い溶岩が蓋をしたが，シナブン火山では急峻な地形で崩壊が継続し溶岩尖塔が形成されなかった。低噴出率に至ってシナブン火山で爆発的噴火が頻発したことは，溶岩荷重が不十分のために火道上部で火山ガスを蓄積したマグマ圧が上回り爆発的噴火をもたらしたと提案された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

爆発的なブルカノ式噴火は，火道上部に蓄積する火山ガスに富むマグマ圧がそれを上から押さえる溶岩荷重を上回ることによって起こる。そのため，噴出率の低い溶岩ドーム噴火や水蒸気噴火であっても爆発的噴火は発生する。噴出率が比較的高い時期に，溶岩ドームの大崩壊による火道上部の急減圧によってブルカノ式噴火が誘発されることは知られているが，より低い噴出率であっても，溶岩荷重が不十分であればブルカノ式噴火が頻繁に発生することが本研究で示された。これは溶岩ドーム噴火のリスクを考える上で，活動末期であっても規模の比較的大きな爆発が起こりうるというハザード評価が必要であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Eruption Scenarios of Active Volcanoes in Indonesia (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakada Setsuya、Maeno Fukashi、Yoshimoto Mitsuhiro、Hokanishi Natsumi、Shimano Taketo、Zaennudin Akhmad、Iguchi Masato
  • 雑誌名: Journal of Disaster Research 巻: 14 号: 1 ページ: 40-50
  • DOI: 10.20965/jdr.2019.p0040
  • NAID: 130007587613
  • ISSN: 1881-2473, 1883-8030
  • 年月日: 2019-02-01
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Eruption Pattern and a Long-Term Magma Discharge Rate over the Past 100 Years at Kelud Volcano, Indonesia (2019)
  • 著者名/発表者名: Maeno Fukashi, Nakada Setsuya, Yoshimoto Mitsuhiro, Shimano Taketo, Hokanishi Natsumi, Zaennudin Akhmad, Iguchi Masato
  • 雑誌名: Journal of Disaster Research 巻: 14 号: 1 ページ: 27-39
  • DOI: 10.20965/jdr.2019.p0027
  • NAID: 130007590087
  • ISSN: 1881-2473, 1883-8030
  • 年月日: 2019-02-01
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Petrological Architecture of a Magmatic Shear Zone: A Multidisciplinary Investigation of Strain Localisation During Magma Ascent at Unzen Volcano, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Wallace Paul A、Kendrick Jackie E、Miwa Takahiro、Ashworth James D、Coats Rebecca、Utley James E P、Henton De Angelis Sarah、Mariani Elisabetta、Biggin Andrew、Kendrick Rhodri、Nakada Setsuya、Matsushima Takeshi、Lavall?e Yan
  • 雑誌名: Journal of Petrology 巻: 60 号: 4 ページ: 791-826
  • DOI: 10.1093/petrology/egz016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Volcano observatory best practices (VOBP) workshops - a summary of findings and best-practice recommendations (2019)
  • 著者名/発表者名: Pallister John、Papale Paolo、Eichelberger John、Newhall Chris、Mandeville Charles、Nakada Setsuya、Marzocchi Warner、Loughlin Susan、Jolly Gill、Ewert John、Selva Jacopo
  • 雑誌名: Journal of Applied Volcanology 巻: 8 号: 1
  • DOI: 10.1186/s13617-019-0082-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A sequence of a plinian eruption preceded by dome destruction at Kelud volcano, Indonesia, on February 13, 2014, revealed from tephra fallout and pyroclastic density current deposit. (2018)
  • 著者名/発表者名: Maeno, F., Nakada, S., Yoshimoto, M., Shimano, T., Hokanishi, N., Zaennudin, A., and Iguchi, M.
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research 巻: 印刷中
  • NAID: 120006645292
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Growth process of the lava dome/flow complex at Sinabung Volcano during 2013-2016 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakada Setsuya、Zaennudin Akhmad、Yoshimoto Mitsuhiro、Maeno Fukashi、Suzuki Yuki、Hokanishi Natsumi、Sasaki Hisashi、Iguchi Masato、Ohkura Takahiro、Gunawan Hendra、Triastuty Hetty
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research 巻: 印刷中 ページ: 120-136
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2017.06.012
  • NAID: 120006645290
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A sequence of a plinian eruption preceded by dome destruction at Kelud volcano, Indonesia, on February 13, 2014, revealed from tephra fallout and pyroclastic density current deposits (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeno Fukashi、Nakada Setsuya、Yoshimoto Mitsuhiro、Shimano Taketo、Hokanishi Natsumi、Zaennudin Akhmad、Iguchi Masato
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research 巻: 印刷中 ページ: 24-41
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2017.03.002
  • NAID: 120006645292
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Variations of mineral chemistry of mafic enclaves in the 1991-1995 dacite of Unzen volcano, Japan: Variable degrees of microlite re-equilibration in low temperature stagnant magma reservoir. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Holz, F., Botcharnikov, R.E., and Nakada, S.
  • 雑誌名: Contribution to Mineralogy and Petrology 巻: 172
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Variations of mineral chemistry of mafic enclaves in the 1991-1995 dacite of Unzen volcano, Japan: Variable degrees of microlite re-equilibration in low temperature stagnant magma reservoir. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Holz, F., Botcharnikov, R.E., and Nakada, S.
  • 雑誌名: Contrib. Mineral. Petrol. 巻: 172 号: 4
  • DOI: 10.1007/s00410-017-1335-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reconstruction of a phreatic eruption on 27 September 2014, at Ontake volcano, Central Japan, based on proximal pyroclastic density current and fallout deposits (2016)
  • 著者名/発表者名: F., Maeno, S., Nakada, T., Oikawa, M., Yoshimoto, J., Komori, Y., Ishizuka, Y., Takeshita, T., Shimano, T., Kaneko and M., Nagai
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 68 号: 1 ページ: 79-91
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0449-6
  • NAID: 120007100313
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Causes and consequences of lava dome eruptions (2019)
  • 著者名/発表者名: Setsuya Nakada
  • 学会等名: 27th General Assembly, International Union of Geodecy and Geophysics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Volcanic hazards: Improving the sciene and communication to the public (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakada, S.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Growth process of the lava dome/flow complex during 2013-2016 at Sinabung Volcano, Indonesia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakada, S., A. Zaenuudin, M. Yoshimoto, F. Maeno, Y. Suzuki, N. Hokanishi, H. Sasaki, M. Iguchi
  • 学会等名: Science Assembly of Internation Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior (IAVCEI),
  • 国際学会