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トカラ列島を中心とする火山活動の地球化学的解析と全球物質循環・環境への影響の評価

研究課題

研究課題/領域番号 19K14813
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関富山大学 (2020-2021)
東京大学 (2019)

研究代表者

鹿児島 渉悟  富山大学, 学術研究部理学系, 特命助教 (70772284)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード火山活動 / 物質循環 / 地球化学 / 質量分析 / 火山 / 熱水 / 海底温泉
研究開始時の研究の概要

地球の大気海洋は、火山活動によって地球内部から放出された水などの揮発性物質が蓄積して形成したと考えられている。火山活動は地球表層環境を支配しており、その物質フラックスに関する知見は、表層環境の変遷およびこれからの進化過程を推定する上で重要である。沖縄トラフでは膨大な量のCO2放出を伴う海底火山活動が観測されており、トカラ列島の火山活動も表層環境に影響している可能性があるが、その規模についてはよく分かっていない。本研究では、トカラ列島火山活動について化学的な調査を実施することで、その規模や表層環境への影響を評価する。

研究成果の概要

地球の大気海洋は、火山活動によって地球内部から放出された揮発性物質が蓄積して形成したと考えられている。火山活動は地球表層環境を支配しており、その物質循環に関する知見は、表層環境の変遷およびこれからの進化過程を推定する上で重要である。本研究では、その規模や表層環境への影響を評価することを目的として、トカラ列島周辺の火山活動等に関する化学的な調査を実施した。2019から2020年度にかけて薩摩硫黄島の観測および試料分析、2021年度に鹿児島湾―トカラ列島周辺の海底熱水系の観測を実施するとともに、研究期間を通じて他の陸上火山地域等における観測・データ収集を並行して実施し、火山活動の評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球の大気海洋は、火山活動によって地球内部から放出された揮発性物質が蓄積して形成したものと考えられている。本研究では、トカラ列島などの火山地域の調査を通じて化学観測データ等を収集することにより、地球表層環境の変遷・進化過程を解明する上で有用な火山活動の規模や物質循環を制約した。これは、地球科学・環境学などの分野に貢献する重要な学術的成果である。また、火山活動の評価に有用なデータを収集したことから、噴火災害などに対する防災的な側においても意義の高い成果である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Monitoring the magmatic activity and volatile fluxes of an actively degassing submarine caldera in southern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Ma. Teresa Escobar、Takahata Naoto、Shirai Kotaro、Kagoshima Takanori、Tanaka Kentaro、Obata Hajime、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 317 ページ: 106-117

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.10.023

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Seismic Reflection Images of Possible Mantle-Fluid Conduits and Basal Erosion in the 2011 Tohoku Earthquake Rupture Area2021

    • 著者名/発表者名
      Park Jin-Oh、Tsuru Tetsuro、Fujie Gou、Jamali Hondori Ehsan、Kagoshima Takanori、Takahata Naoto、Zhao Dapeng、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 9 ページ: 687382-687382

    • DOI

      10.3389/feart.2021.687382

    • 関連する報告書
      2021 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] Mantle-derived helium released through the Japan trench bend-faults2021

    • 著者名/発表者名
      Park Jin-Oh、Takahata Naoto、Jamali Hondori Ehsan、Yamaguchi Asuka、Kagoshima Takanori、Tsuru Tetsuro、Fujie Gou、Sun Yue、Ashi Juichiro、Yamano Makoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 12026-12026

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91523-6

    • 関連する報告書
      2021 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] Groundwater Anomaly Related to CCS-CO2 Injection and the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Sano Yuji、Kagoshima Takanori、Takahata Naoto、Shirai Kotaro、Park Jin-Oh、Snyder Glen T.、Shibata Tomo、Yamamoto Junji、Nishio Yoshiro、Chen Ai-Ti、Xu Sheng、Zhao Dapeng、Pinti Daniele L.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 8 ページ: 611010-611010

    • DOI

      10.3389/feart.2020.611010

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mantle helium in Southern Quebec groundwater: A possible fossil record of the New England hotspot2020

    • 著者名/発表者名
      Mejean Pauline、Pinti Daniele L.、Kagoshima Takanori、Roulleau Emilie、Demarets Laura、Poirier Andre、Takahata Naoto、Sano Yuji、Larocque Marie
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 545 ページ: 116352-116352

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2020.116352

    • 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] Mantle-Derived Helium Emission near the Pohang EGS Site, South Korea: Implications for Active Fault Distribution2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Heejun、Lee Hyunwoo、Lee Jaemin、Lee Hyun A.、Woo Nam Chil、Lee Youn-Soo、Kagoshima Takanori、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Geofluids

      巻: 2020 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1155/2020/2359740

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Groundwater oxygen anomaly related to the 2016 Kumamoto earthquake in Southwest Japan2020

    • 著者名/発表者名
      SANO Yuji、ONDA Satoki、KAGOSHIMA Takanori、MIYAJIMA Toshihiro、TAKAHATA Naoto、SHIBATA Tomo、NAKAGAWA Chika、ONOUE Tetsuji、KIM Nak Kyu、LEE Hyunwoo、KUSAKABE Minoru、PINTI Daniele L.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      巻: 96 号: 7 ページ: 322-334

    • DOI

      10.2183/pjab.96.024

    • NAID

      130007887001

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Coseismic changes in groundwater level during the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake. Earth, Planets and Space2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata T., Takahashi R., Takahashi H., Kagoshima T., Takahata N., Sano Y. and Pinti D.L.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 号: 1 ページ: 23-23

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01152-y

    • 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
  • [雑誌論文] Structural-morphological and sedimentary features of forearc slope off Miyagi, NE Japan: implications for development of forearc basins and plumbing systems2020

    • 著者名/発表者名
      Chang, Jih-Hsin, Park, Jin-Oh, Chen, Tzu-Ting, Yamaguchi, Asuka, Tsuru, Tetsuro, Sano, Yuji, Hsu, Ho-Han, Shirai, Kotaro, Kagoshima, Takanori, Tanaka, Kentaro, Tamura, Chiori
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: - 号: 3 ページ: 309-324

    • DOI

      10.1007/s00367-020-00636-w

    • 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
  • [雑誌論文] Mantle degassing along strike-slip faults in the Southeastern Korean Peninsula2019

    • 著者名/発表者名
      Lee H., Kim H., Kagoshima T., Park J., Takahata N. and Sano Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 15334-15334

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51719-3

    • 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
  • [雑誌論文] Secular variations of helium and nitrogen isotopes related to the 2015 volcanic unrest of Mt. Hakone, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 号: 11 ページ: 4710-4722

    • DOI

      10.1029/2019gc008544

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessment of Helium Isotopes near the Japan Trench 5 Years after the 2011 Tohoku-Oki Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Escobar Ma Teresa、Takahata Naoto、Kagoshima Takanori、Shirai Kotaro、Tanaka Kentaro、Park Jin-Oh、Obata Hajime、Sano Yuji
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 号: 4 ページ: 581-587

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.8b00190

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] High 3He/4He ratios in pore fluids at the outer slope of the Japan Trench2021

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Park, J.O., Yamano, M., Sano, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3He/4He ratios in pore fluids and bottom seawater around the Japan Trench2020

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Takahata, N., Yamano, M., Yamaguchi, A., Park, J.O. and Sano, Y.
    • 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 / 招待講演
  • [学会発表] Helium isotope variations in subduction-type volcanic hydrothermal systems2019

    • 著者名/発表者名
      佐野有司, 鹿児島渉悟, 高畑直人, 尾上哲治, 柴田智郎, Fischer, T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variation of helium isotope compositions at Lake Mashu2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y. and Tanaka, A.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variation of helium isotopic compositions around Mashu, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y. and Tanaka, A.
    • 学会等名
      The 29th Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal variations of He and N isotopes related to the 2015 hydrovolcanic eruption at Hakone volcano, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 学会等名
      DINGUE VI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2014年噴火後の御嶽山におけるヘリウム・炭素同位体比の変動2019

    • 著者名/発表者名
      鹿児島渉悟, 三木翼, 高畑直人, 佐野有司
    • 学会等名
      2019年度 日本地球化学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Helium isotope variation around a caldera-type volcano2019

    • 著者名/発表者名
      Sano, Y., Kagoshima, T., Takahata, N., Onoue, T., Shibata, T., Lee, H. and Fischer, T.P.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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