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マグマ水蒸気噴火の発生と推移の予測に向けた層序学的・物質科学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K04951
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

宮縁 育夫  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (30353874)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードマグマ水蒸気噴火 / 噴火堆積物 / 層序学的調査 / 物質科学的検討 / 火山活動推移 / 火山 / 噴火推移 / 発生予測 / 堆積物層序
研究開始時の研究の概要

わが国の活火山で頻発するマグマ水蒸気噴火について,(1)最近の事例の映像記録や堆積物の層序・特徴から,どのような噴火推移をたどっているのか,(2)過去の噴火記録・歴史文書の精査と火口周辺域の調査から,その発生頻度と爆発的噴火に至る過程を歴史学的・層序学的に明らかにする.また,(3)過去数千年間における同噴火堆積物および上下の火山灰層の顕微鏡観察や化学分析を行って,マグマ水蒸気噴火への推移と発生には共通した特徴が検出できるのかどうかを物質科学的に検討する.そして,(4)阿蘇火山中岳をはじめとする火口湖を有する火山における将来のマグマ水蒸気噴火の発生予測や噴火災害軽減に向けた提案を行う.

研究実績の概要

近年,わが国の活火山で頻発するマグマ水蒸気噴火は,顕著な前兆現象が検出されずに発生することが多く,人命や火口周辺の施設に甚大な被害を及ぼすなど,防災上極めて危険な噴火現象の一つである.本研究では,阿蘇火山中岳を主な調査対象として,現地調査や噴出物の観察・分析等の結果から,マグマ水蒸気噴火への推移と発生過程を地質学的に検討し,将来のマグマ水蒸気噴火災害の軽減に向けた提案を行うことを目的としている.
2023年度は,阿蘇火山中岳第1火口における2021年10月20日の爆発的噴火に伴う降灰調査の結果を報告する.噴火発生直後の3日間に中岳第1火口から南東方の熊本県高森町・南阿蘇村,さらに遠方にあたる山都町,宮崎県高千穂町・五ヶ瀬町にかけての地域で噴出物の分布状況を調査し,降下火山灰の量が15000トン程度と概算された.その後,噴火警戒レベルが1に下げられたため,中岳火口近傍域での現地調査が可能となった.まず中岳第1火口から南へ1 km付近に位置する砂千里ヶ浜で気象庁とともに行った現地調査では,木道上や2020年以前の火山灰上に厚さ1 cm程度の灰色火山灰が明瞭に認められ,砂千里ヶ浜南端の尾根付近での堆積量は10~14 kg/m2程度であった.この堆積量データに,噴火発生直後に4 km以遠の地域で得られたデータを加えて,等質量線を描き直して再計算した結果,降下火山灰の量は47000トン程度となった.これは噴火直後に概算した結果の3倍程度の値である.このように,遠方域だけの調査結果から見積もった降下テフラの総量は,火口周辺域の調査結果を加えた場合に比べて大幅に少なくなる事例は,中岳第1火口の2014~2015年の噴火活動時の降灰調査でも報告されている.小規模で噴煙高度も低い噴火時の降下テフラの総量を正確に見積もるためには,近傍域での堆積量を把握することが重要であることがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

本研究の主な調査対象である阿蘇火山中岳では2019年前半から火山活動が活発化し,噴火警戒レベルが1から2に引き上げられるなど(一時期レベル3に設定),安全上の問題から火口周辺域への立入と調査が実施できない期間が多かった.2023年度も4月~12月は噴火警戒レベルが1に引き下げられたが,その期間もガス規制等によって火口周辺域への立入と現地調査が実施できない状況がたびたびあった.また,2024年1月~3月は再び噴火警戒レベルが2に引き上げられて,現地調査に支障をきたした.そうした事情のために進捗状況は大幅に遅れている.

今後の研究の推進方策

本研究の特徴は,わが国でもっとも活発な火山の一つである阿蘇火山中岳を主な対象として,野外調査をベースとした研究を実施することである.とくに,中岳第1火口周辺域での噴出物調査が最重要であるが,本研究の開始時から2023年度末までの大部分の期間,噴火警戒レベルの引き上げにより,安全上の問題から現地調査を行えない状況が続いた.活動が静穏化して噴火警戒レベルが引き下げられた,わずかな期間に現地調査を行ったが,現在の火山活動の推移を予測することは難しく,2023年度もガス規制等を含めて火口周辺域へ立ち入れないことが多かった.そこで,本課題の研究期間を再延長するとともに,過去の噴火記録と歴史文書の精査や,遠方域でも実施できる過去数千年間の噴火履歴調査,これまで採取している噴出物試料の観察や分析なども検討し,研究課題全体のとりまとめにむけて全力で取り組んでいるところである.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Review of bomb and ash flows: Genesis and case studies of a subset of block and ash flow deposits2023

    • 著者名/発表者名
      Alvarado Guillermo E.、Toulkeridis Theofilos、Miyabuchi Yasuo、Perez Wendy
    • 雑誌名

      Andean Geology

      巻: 50 号: 3 ページ: 346-346

    • DOI

      10.5027/andgeov50n3-3653

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dispersal and grain size characteristics of the May 14, 2018 Shinmoedake eruption deposit, Kirishima Volcano, Japan, based on post-eruption field survey and meteorological datasets2023

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi Yasuo、Sato Eiichi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 75 号: 1 ページ: 182-182

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01907-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of Long-Term Shallow Degassing of Basaltic Magma on the Genesis of Massive Felsic Magma Reservoirs: a Case Study of Aso Caldera, Kyushu, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Miyagi Isoji、Hoshizumi Hideo、Suda Taichi、Saito Genji、Miyabuchi Yasuo、Geshi Nobuo
    • 雑誌名

      Journal of Petrology

      巻: 64 号: 3 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1093/petrology/egad009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 阿蘇火山中岳第1火口における2021年10月14日噴火2022

    • 著者名/発表者名
      宮縁 育夫、飯塚 義之、大倉 敬宏
    • 雑誌名

      火山

      巻: 67 号: 4 ページ: 441-452

    • DOI

      10.18940/kazan.67.4_441

    • ISSN
      0453-4360, 2189-7182
    • 年月日
      2022-12-31
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 阿蘇火山,阿蘇4/3降下テフラ群の層序と噴火活動史2022

    • 著者名/発表者名
      星住 英夫、宮縁 育夫、宮城 磯治、下司 信夫、宝田 晋治
    • 雑誌名

      火山

      巻: 67 号: 1 ページ: 91-112

    • DOI

      10.18940/kazan.67.1_91

    • ISSN
      0453-4360, 2189-7182
    • 年月日
      2022-03-31
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 阿蘇火山中岳第1火口における2019~2020年マグマ噴火の先駆活動—2019年5月3日~5日噴火を含む火山活動の特徴—2021

    • 著者名/発表者名
      宮縁 育夫、飯塚 義之、遠入 楓大、大倉 敬宏
    • 雑誌名

      火山

      巻: 66 号: 3 ページ: 157-169

    • DOI

      10.18940/kazan.66.3_157

    • NAID

      130008112020

    • ISSN
      0453-4360, 2189-7182
    • 年月日
      2021-09-30
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 古地磁気・岩石磁気学的手法を用いた阿蘇火山中岳火口周辺域の完新世噴出物の分類と噴火年代の再検討2021

    • 著者名/発表者名
      穴井 千里、宮縁 育夫、宇津木 充、吉川 慎、望月 伸竜、渋谷 秀敏、大倉 敬宏
    • 雑誌名

      火山

      巻: 66 号: 3 ページ: 171-186

    • DOI

      10.18940/kazan.66.3_171

    • NAID

      130008112021

    • ISSN
      0453-4360, 2189-7182
    • 年月日
      2021-09-30
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 阿蘇火山中岳で発生した2015年9月14日の爆発的噴火2021

    • 著者名/発表者名
      宮縁 育夫、飯塚 義之、原 千穂子、横尾 亮彦、大倉 敬宏
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 43 ページ: 425-431

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 阿蘇カルデラ西端,立野峡谷の地質と形成年代2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺一徳・本田圭一・原浩太郎・宮縁育夫
    • 雑誌名

      火山

      巻: 66 ページ: 21-34

    • NAID

      130008002825

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vegetation history after the late period of the Last Glacial Age based on phytolith records in Nangodani Valley basin, southern part of the Aso caldera, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi, Y., Sugiyama, S.
    • 雑誌名

      Journal of Quaternary Science

      巻: 35 号: 1-2 ページ: 304-315

    • DOI

      10.1002/jqs.3153

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temporal variations in discharge rate and component characteristics of tephra-fall deposits during the 2014-2015 eruption of Nakadake first crater, Aso Volcano, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi, Y., Hara, C.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 71 号: 1 ページ: 44-44

    • DOI

      10.1186/s40623-019-1018-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 現地調査と気象データからみた霧島火山新燃岳2018年5月14日噴出物の空間・粒度分布の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      宮縁育夫、佐藤英一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Discovery of volcaniclastic deposits on the eastern wall of Aso caldera (SW Japan): Implications for characteristics and frequency of Holocene mass movement in the central Kyushu region2023

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi, Y., Hoshizumi, H.
    • 学会等名
      AOGS 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JVDNシステムを活用した阿蘇火山中岳2021年10月20日噴火後の降灰調査2023

    • 著者名/発表者名
      宮縁育夫、長井雅史、中田節也、小澤拓、古川竜太、石塚治、南裕介、コンウェイ クリス、伊藤順一
    • 学会等名
      日本火山学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The October 14, 2021 explosive eruption of Nakadake first crater, Aso Volcano, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi, Y., Iizuka, Y., Ohkura, T.
    • 学会等名
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 阿蘇火山中岳2021年10月14日噴出物の分布と構成物2022

    • 著者名/発表者名
      宮縁育夫,飯塚義之,大倉敬宏
    • 学会等名
      日本火山学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 阿蘇火山中岳の地形的特徴と古地磁気学的手法による完新世噴火史の復元2022

    • 著者名/発表者名
      宮縁育夫,穴井千里,宇津木充,吉川慎,望月伸竜,渋谷秀敏,大倉敬宏
    • 学会等名
      日本地形学連合2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 古地磁気・岩石磁気学的手法を用いた阿蘇火山中岳火口周辺域の完新世噴出物の分類と噴火年代の再検討2021

    • 著者名/発表者名
      2.穴井千里・宮縁 育夫、宇津木 充、吉川 慎、望月 伸竜、渋谷 秀敏、大倉 敬宏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Paleomagnetic study of Holocene lava flow age at Nakadake volcano in Aso caldera, Kyushu Japan: Contribution to establish the eruptive history2020

    • 著者名/発表者名
      Anai, C., Mochizuki, N., Miyabuchi, Y., Utsugi, M., Shibuya, H., Ohkura, T.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The September 14, 2015 phreatomagmatic eruption of Nakadake first crater, Aso Volcano2020

    • 著者名/発表者名
      Miyabuchi, Y., Iizuka, Y., Hara, C., Yokoo, A., Ohkura, T.
    • 学会等名
      International Workshop on the Mechanism of Phreatic Eruption
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 阿蘇火山中岳2019年5月3日~5日噴出物の分布と構成物2019

    • 著者名/発表者名
      宮縁育夫・飯塚義之・大倉敬宏
    • 学会等名
      日本火山学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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