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テフラ粒子の数値化による新たな広域テフラの検出:500万年間の破局噴火の発生頻度

研究課題

研究課題/領域番号 21K03676
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17030:地球人間圏科学関連
研究機関福島大学

研究代表者

長橋 良隆  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (10292450)

研究分担者 片岡 香子  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (00378548)
里口 保文  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 上席総括学芸員 (20344343)
中川 和重  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (00586274)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード破局噴火 / 発生頻度 / 広域テフラ / 火山ガラス / 粒子形状 / 走査型電子顕微鏡 / 走査電子顕微鏡 / 電子顕微鏡 / テフラ / 粒子解析 / 時空間分布
研究開始時の研究の概要

本研究では,年代と給源・噴出規模が既知の40層の広域テフラ層を対象として,構成粒子の諸特性を数値化する粒子解析の手法を確立する.この粒子解析は,広域テフラ層の構成粒子組成,粒度(円換算径)組成,粒子形状,火山ガラスの厚さと気泡径を数値化することである.その上で陸域と海域を統合した過去500万年間のテフラ層序に基づいて,約700層のテフラ層に対して粒子解析を行い,これまで認識されていなかった破局噴火による広域テフラ層を検出する.本研究の成果によって構築した数え落としの無い過去500万年間の破局噴火による広域テフラ層の時空間分布から,破局噴火の噴出場の変遷と発生頻度を明らかにする.

研究成果の概要

噴火様式と噴出規模が明らかな50層のテフラを対象として,テフラ粒子断面の形状特性を系統的に明らかにした.特に火山ガラスのアスペクト比に着目すると,プリニー式噴火による火山ガラスのアスペクト比は2を超えないのに対して,大規模火砕流噴出に伴うco-ignimbrite ashの火山ガラスのアスペクト比は2.5を超える.co-ignimbrite ashの火山ガラスが扁平型を主体とすることは定性的に既に知られていたが,それが数値化されることによって未知の破局噴火を過去数100万年間にわたり抽出することが可能となる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

破局噴火によるハザードとリスクの評価のために,グローバルにデータベースを整備する研究が近年活発に行われている.日本における破局噴火の発生は1万年に1回程度とされているが,それは日本全域で平均化した場合の発生頻度であり,また過去12万年間の検討に過ぎない.本研究では,破局噴火によるテフラの火山ガラスのアスペクト比が2.5以上であることを明らかにした.これにより過去500万年間の破局噴火を一定の確実度で数えることができ,破局噴火のリスク評価に重要な発生頻度の正確性を高めることができる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 若狭湾沖海底堆積物コアに挟まる後期更新世から完新世テフラの層序と広域テフラとの対比2022

    • 著者名/発表者名
      長橋良隆・深谷桃子・池原 研・佐川拓也
    • 雑誌名

      第四紀研究

      巻: 61 号: 4 ページ: 123-141

    • DOI

      10.4116/jaqua.61.2111

    • ISSN
      0418-2642, 1881-8129
    • 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
  • [学会発表] 姶良Tn 火山灰の火山ガラスの形状解析2023

    • 著者名/発表者名
      長橋良隆・里口保文・中川和重
    • 学会等名
      日本第四紀学会2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プリニー式噴火および大規模火砕流噴出に伴う降下テフラの火山ガラスの形状解析2023

    • 著者名/発表者名
      長橋良隆・里口保文・中川和重
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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