銅・鉄同位体を用いた本質噴出物と変質噴出物の識別：噴火推移予測の高度化を目指して

• 研究課題/領域番号: 16K16372
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 自然災害科学・防災学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 池端 慶 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70622017)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 火山噴出物 / マグマ水蒸気爆発 / 水蒸気爆発 / 水蒸気噴火 / 火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地球化学

研究成果の概要

水蒸気爆発噴出物やマグマ水蒸気爆発噴出物に含まれる微細な初生銅鉱物は、マグマ噴火の噴出物に含まれる初生銅鉱物と比較して、その組織や組成に顕著な差異が無いことが明らかとなった。マグマ噴火噴出物に含まれる初生銅鉱物の銅同位体比は、一般的なマグマの示す銅同位体比と類似する。一方、水蒸気爆発噴出物やマグマ水蒸気爆発噴出物に含まれる初生銅鉱物の銅同位体比は、一般的なマグマの示す銅同位体比とは異なり、熱水や天水の影響を受けて変化したことを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果から、火山噴出物に含まれる銅鉱物の銅同位体比は、噴出物の変質の程度を評価する指標になり得ると考えられる。火山噴火の様式の一つであるマグマ噴火の噴出物は、主に未変質な火山ガラスや造岩鉱物からなる。マグマ噴火の前駆現象として、変質噴出物を含む水蒸気爆発やマグマ水蒸気爆発が発生することがある。従って、火山噴出物の変質の程度を把握することができれば、火山噴火推移予測に役に立つことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Sulfur isotopic systematics during the October 2017 eruption of the Shinmoe-dake volcano, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Ikehata and T. Maruoka
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 102 ページ: 102-107
  • DOI: 10.1016/j.apgeochem.2019.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-silica rhyolites of Niijima volcano in the northern Izu-Bonin arc, Japan: Petrological and geochemical constraints on magma generation and supply (2019)
  • 著者名/発表者名: Y. Arakawa, D. Endo, J. Oshika, T. Shinmura, K. Ikehata
  • 雑誌名: Lithos 巻: 330-331 ページ: 223-237
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2019.02.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid sulfur spherules near fumaroles of Hakone volcano, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Ikehata, M. Date, J. Ishibashi,G. Kikugawa, K. Mannen
  • 雑誌名: International Journal of Earth Sciences 巻: 108 号: 1 ページ: 347-356
  • DOI: 10.1007/s00531-018-1657-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative micro-PIXE analyses of trace elements in sphalerite from hydrothermally-altered sediments (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, K. Ikehata, K. Hattori, K. Sasa, S. Ishii
  • 雑誌名: Annual Report, Tandem Accelerator Center, University of Tsukuba 巻: 87 ページ: 39-40
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 新燃岳2017年10月11日－12日噴火の降下火山灰の水溶性付着成分と硫黄同位体組成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 丸岡照幸
  • 雑誌名: 火山噴火予知連絡会会報 巻: 129 ページ: 306-307
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 硫黄島の地熱帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融・燃焼と溶融硫黄の流出について (2018)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 伊達みのり, 気象庁
  • 雑誌名: 火山噴火予知連絡会会報 巻: 126 ページ: 122-127
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 新燃岳2017 年10 月11 日－12 日噴火の降下火山灰の水溶性付着成分と硫黄同位体組成の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 丸岡照幸
  • 雑誌名: 第140回火山噴火予知連絡会資料 巻: 1-2 ページ: 66-67
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Micro-PIXE analyses of pyrite in sea-floor sediments (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, K. Hattori, K. Ikehata, K. Sasa, S. Ishii
  • 雑誌名: Annual Report, Tandem Accelerator Center, University of Tsukuba 巻: 86 ページ: 38-40
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two types of gabbroic xenoliths from rhyolite dominated Niijima volcano, northern part of Izu-Bonin arc: petrological and geochemical constraints (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoji Arakawa, Daisuke Endo, Kei Ikehata, Junya Oshika, Taro Shinmura, Yasushi Mori
  • 雑誌名: Open Geosciences 巻: 9 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1515/geo-2017-0001
  • NAID: 120007129089
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 青ヶ島の噴気帯の現地調査結果（2016年4月19日～21日） (2017)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 髙野友希
  • 雑誌名: 火山噴火予知連絡会会報 巻: 124 ページ: 1-4
• [雑誌論文] 硫黄島の地熱変質帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融・燃焼と溶融硫黄の流出について (2017)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 伊達みのり, 気象庁
  • 雑誌名: 第137回火山噴火予知連絡会資料 巻: 3-4 ページ: 160-165
• [雑誌論文] Eruptive history of Sundoro volcano, Central Java, Indonesia since 34 ka (2016)
  • 著者名/発表者名: Oktory Prambada, Yoji Arakawa Kei Ikehata Ryuta Furukawa Akira Takada Haryo Edi Wibowo, Mitsuhiro Nakagawa, M. Nugraha Kartadinata
  • 雑誌名: Bulletin of Volcanology 巻: 78:81 号: 11 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1007/s00445-016-1079-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sulfur isotopic characteristics of volcanic products from the September 2014 Mount Ontake eruption, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Kei Ikehata and Teruyuki Maruoka
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 68:116 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0496-z
  • NAID: 120007129525
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 阿蘇火山北西部に分布するAso-4火砕流堆積物，弁利サブユニットの層序と岩石学的特徴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 関 琢磨, 荒川洋二, 新村太郎, 大鹿淳也, 森 康, 池端 慶
  • 雑誌名: 火山 巻: 61 ページ: 429-448
  • NAID: 130006783523
  • 査読あり
• [雑誌論文] 青ヶ島の噴気帯の現地調査結果（平成28 年4 月19 日～21 日） (2016)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 髙野友希
  • 雑誌名: 第135回火山噴火予知連絡会資料 巻: 8 ページ: 83-87
• [学会発表] 新燃岳2017年噴火初期噴出物の硫黄同位体比の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 丸岡 照幸
  • 学会等名: 2018年度 日本地球化学会第65回年会
• [学会発表] 伊豆弧、新島火山における流紋岩質マグマの生成・分化過程に関する岩石学的、地球化学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 荒川洋二, 遠藤大介, 池端 慶, 大鹿淳也, 新村太郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域海底下の熱水変質鉱物の地球化学的特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 服部浩一, 三橋武史, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • 学会等名: 2018年度 資源地質学会第68回年会
• [学会発表] PUMOS論争期における黒鉱鉱石記載の再評価：海底熱水鉱床探査における意義 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小室光世, 池端 慶, 黒澤正紀
  • 学会等名: 2018年度 資源地質学会第68回年会
• [学会発表] Depiction of the sub-seafloor hydrothermal system in the Izena Hole, middle Okinawa Trough based on the whole rock chemical analyses and mineralogical observations of core samples (2018)
  • 著者名/発表者名: Takaya, Y., T., Yamasaki, T., Nagase, T., Yonezu, K., Ikehata, K., Totsuka, S., Nozaki, T., Ishibashi, J.-I., Kumagai, H., Maeda, L. and CK16-05 Cruise Members
  • 学会等名: 2018 AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 硫黄島の地熱帯で2016年10月に発生した自然硫黄の溶融と燃焼 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 伊達みのり
  • 学会等名: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [学会発表] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域に産する熱水変質鉱物の地球化学的研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 服部浩一, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井 聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • 学会等名: 日本火山学会2017年度秋季大会
• [学会発表] 中部沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域に産する黄鉄鉱の微量元素組成の特徴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池端 慶, 服部浩一, 黒澤正紀, 小室光世, 笹 公和, 石井 聡, 三好陽子, 島田和彦, 戸塚修平, 石橋純一郎
  • 学会等名: 火山学会
  • 発表場所: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 阿蘇火山北西部に分布するAso-4火砕流堆積物の層序と岩石学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒川洋二, 関 琢磨, 新村太郎, 大鹿淳也, 森 康, 池端 慶
  • 学会等名: 火山学会
  • 発表場所: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] インドネシア、ジャワ中部スンドロ火山の噴火活動史 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川竜太, 高田亮, Oktory Prambada, Kartadinata Nugraha, Wiboyo Haryo, 中川光弘, 荒川洋二, 池端慶
  • 学会等名: 火山学会
  • 発表場所: 山梨県富士吉田市、富士吉田市民会館
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 伊平屋小海嶺野甫サイトの掘削コアを含む熱水性鉱石試料の鉱物学的特徴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸塚修平, 石橋純一郎, 島田和彦, 野崎達生, 池端 慶
  • 学会等名: 2016年度資源地質学会年会
  • 発表場所: 東京都、文京区、東京大学
  • 年月日: 2016-06-23
• [学会発表] Mineralogical and geochemical characteristics of the pyroclastic materials from the September 2014 Mount Ontake eruption, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Kei Ikehata, Teruyuki Maruoka
  • 学会等名: 2016 Geological Society of America, Annual Meeting
  • 発表場所: 米国、デンバー、デンバーコンベンションセンター
  • 国際学会
• [備考] 研究室のHP
  • URL: http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~ikkei-hp/ikkei-index.html
• [備考] 研究室のＨＰ
  • URL: http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~ikkei-hp/ikkei-index.html