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巨大カルデラ噴火を導いたマグマ供給系の現状把握

研究課題

研究課題/領域番号 20H00199
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関神戸大学

研究代表者

島 伸和  神戸大学, 理学研究科, 教授 (30270862)

研究分担者 山本 揚二朗  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), 主任研究員 (10540859)
松野 哲男  神戸大学, 海洋底探査センター, 准教授 (80512508)
伊藤 亜妃  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (90371723)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 35,100千円 (直接経費: 27,000千円、間接経費: 8,100千円)
キーワード巨大カルデラ噴火 / 鬼界海底カルデラ火山 / マグマ供給系 / 海陸統合地震観測 / 海底電磁気観測
研究開始時の研究の概要

日本火山列島で最も直近(7300年前)に巨大カルデラ噴火を起こした「鬼界海底カルデラ火山」を対象として、海底・陸上でのアレイ長期観測で得られる自然地震・地磁気変化を利用した地震波・電磁気トモグラフィを行い、上部マントルから地殻にかけて高精度イメージングを実施する。これにより、(a) モホ面直下までの上部マントル内を上昇するマントルダイアピル、(b) 地殻最下部の部分融解ゾーン、(c) 上部地殻内で成長/残存する巨大マグマ溜り、の存在とその位置・規模・形状・状態を明らかにする。その結果、巨大カルデラ噴火を導いたマグマ供給系の現状を把握し、巨大カルデラ噴火に至るメカニズムの理解を進める。

研究成果の概要

巨大カルデラ噴火は、40立方キロメートル以上の大量のマグマを噴出する噴火であり、小規模な噴火とは異なる噴火メカニズムを有すると考えられている。このメカニズムの解明に向けて、7,300年前に巨大カルデラ噴火を起こした鬼界カルデラ火山を研究対象とし、海底地震計や海底電位差磁力計等による大規模な長期観測等を実施した。観測で得られたデータを解析することにより、マグマ溜まり等の構造をイメージングすることを進め、巨大カルデラ噴火を起こしたマグマ溜まりにマグマが再注入するというモデルを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

巨大カルデラ噴火は、それが起こってきた事実はこれまでの研究により示され、その頻度は少ないが一度起こるとその社会的な影響が甚大であることも分かっている。本研究では、鬼界カルデラ火山の現時点でのマグマ溜まり等に関する知見が得られた。そして、巨大カルデラ噴火である鬼界アカホヤ噴火を起こした同じマグマ溜まりに、マグマの再注入が起こっているという、巨大カルデラ噴火のメカニズムに関わる新たなモデルを提案し、その理解を進めた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Submarine pyroclastic deposits from 7.3 ka caldera-forming Kikai-Akahoya eruption2024

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Satoshi、Nakaoka Reina、Seama Nobukazu、Suzuki-Kamata Keiko、Kaneko Katsuya、Kiyosugi Koji、Iwamaru Hikaru、Sano Mamoru、Matsuno Tetsuo、Sugioka Hiroko、Tatsumi Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 448 ページ: 108017-108017

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2024.108017

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 調査船による海底火山研究-鬼界海底カルデラプロジェクトを例として-2022

    • 著者名/発表者名
      島 伸和
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会誌 KANRIN(咸臨)

      巻: 101 ページ: 22-27

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 鬼界海底カルデラ探査プロジェクト - 巨大カルデラ噴火に至るメカニズムの理解2021

    • 著者名/発表者名
      島 伸和
    • 雑誌名

      マリンエンジニアリング

      巻: 56 号: 1 ページ: 139-143

    • DOI

      10.5988/jime.56.139

    • NAID

      130007975698

    • ISSN
      1346-1427, 1884-3778
    • 年月日
      2021-01-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界カルデラ海底火山周辺における三次元比抵抗構造2024

    • 著者名/発表者名
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 市原 寛, 島 伸和
    • 学会等名
      海と地球のシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 7.3 ka Kikai-Akahoya eruption of the Kikai submarine caldera volcano and current status of magma re-injection2024

    • 著者名/発表者名
      Nobukazu Seama, Akihiro Nagaya, Gou Fujie, Satoshi Shimizu, Reina Nakaoka, Satoru Tanaka, Yojiro Yamamoto, Hiroki Miyamachi, Hiroko Sugioka,, Shuichi Kodaira
    • 学会等名
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Seismic velocity structure at Kikai submarine caldera deduced from amphibious passive seismic observation2024

    • 著者名/発表者名
      Yojiro Yamamoto, Aki Ito, Yasushi Ishihara, Masayuki Obayashi, Satoru Tanaka, Haruhisa Nakamichi, Hiroshi Yakiwara, Yukihiro Nakatani, Hiroko Sugioka, Hironori Otsuka, Tetsuo Matsuno, Nobukazu Seama
    • 学会等名
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 3-D resistivity structure under the Kikai submarine caldera volcano2024

    • 著者名/発表者名
      Takumi Obata, Masamitsu Araki, Toki Hirose, Tetsuo Matsuno, Takuto Minami, Yoshiya Usui, Hironori Otsuka, Yoshiyuki Tatsumi, Hiroko Sugioka, Hiroshi Ichihara, Nobukazu Seama
    • 学会等名
      International Symposium “Submarine caldera volcanoes” Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界海底カルデラ火山の集中的な調査研究2023

    • 著者名/発表者名
      島 伸和
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 屈折法地震探査によって明らかになった鬼界カルデラ海底火山地下の低速度異常2023

    • 著者名/発表者名
      長屋 暁大, 藤江 剛, 小平 秀一, 田中 聡, 山本 揚二朗, 杉岡 裕子, 宮町 宏樹, 松野 哲男, 大塚 宏徳, 鈴木 啓太, 島 伸和
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Imaging 3D resistivity structure under the seafloor of Kikai caldera volcano2023

    • 著者名/発表者名
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 羽生 毅, 田中 聡, 市原 寛, 島 伸和
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界カルデラ火山海底下の三次元比抵抗構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      小畑 拓実, 荒木 将允, 廣瀬 時, 松野 哲男, 南 拓人, 大塚 宏徳, 巽 好幸, 杉岡 裕子, 市原 寛, 島 伸和
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2023年秋季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界海底カルデラの総合調査2023

    • 著者名/発表者名
      田中 聡・羽生 毅・藤江 剛・山本 揚二朗・小平 秀一・宮崎 隆・臼井 洋一・上木 賢太・Maria Luisa G. Tejada・宮町 宏樹・西来 邦明・佐藤 勇輝・島 伸和・鈴木 桂子・金子 克哉・松野 哲男・清杉 孝司・中岡 礼奈・大塚 宏徳・清水 賢・荒木 将允・長屋 暁大・小畑 拓実・ならびに課題提案者一同
    • 学会等名
      海と地球のシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 屈折法地震波構造探査によって明らかになった鬼界カルデラ火山直下の低速度領域2023

    • 著者名/発表者名
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹、松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • 学会等名
      海と地球のシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界カルデラ火山海底下の三次元比抵抗構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      小畑 拓実・荒木 将允・廣瀬 時・沖園 雄希・松野 哲男・南 拓人・大塚 宏徳・巽 好幸・杉岡 裕子・島 伸和,羽生 毅・田中 聡・市原 寛
    • 学会等名
      海と地球のシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鬼界海底カルデラにおける海陸自然地震観測2022

    • 著者名/発表者名
      山本 揚二朗・伊藤 亜妃・石原 靖・大林 政行・田中 聡・中道 治久・八木原 寛・仲谷 幸浩・杉岡 裕子・大塚 宏徳・松野 哲男・島 伸和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 屈折法地震波探査によって推定された鬼界カルデラ地下の地震波速度構造2022

    • 著者名/発表者名
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹・松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • 学会等名
      日本火山学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 屈折法地震波探査による鬼界カルデラ地下の地震波速度構造の推定2022

    • 著者名/発表者名
      長屋 暁大・藤江 剛・小平 秀一・田中 聡・山本 揚二朗・杉岡 裕子・宮町 宏樹・松野 哲男・大塚 宏徳・鈴木 啓太・島 伸和
    • 学会等名
      日本地震学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海底地形効果を考慮した3次元比抵抗構造解析手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小畑 拓実・荒木 将允・松野 哲男・南 拓人・島 伸和
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2022年秋学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 海底を覆う大量の鬼界カルデラ巨大噴火の噴出物を発見 -過去1万2千年で地球上最大の噴出量-

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/ja/news/article/20240222-21789/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Biggest Holocene volcano eruption found on seabed

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/en/news/article/20240222-21789/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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