噴火メカニズムと災害

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04201121
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 日下部 実 岡山大学, 地球内部研究センター, 教授 (20015770)
• 研究分担者: 渡辺 秀文 東京大学, 地震研究所, 助教授 (20113649) ; 松葉谷 治 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (80033257) ; 藤井 敏嗣 東京大学, 地震研究所, 教授 (00092320) ; 野津 憲治 東京大学, 理学部, 助教授 (80101103) ; 高橋 栄一 東京工業大学, 理学部, 助教授 (40144779)
• キーワード: マグマ溜り / ガラス包有物 / 揮発性物質 / フガシティ / 相平衡実験 / 拡散 / 噴煙のダイナミックス / 火山ガス災害

研究概要

本研究では噴火メカニズムに支配的な影響を及ぼしているマグマ中の揮発性物質の役割の解明に焦点が当てられた。以下に研究分担者ごとに研究成果を簡単にまとめた。
(1)日下部 実:マグマの急冷凍結物である火山岩斑晶中のガラス包有物中の二酸化炭素の超微量ガス分析法が開発された。キラウエアおよび伊豆大島火山の噴火前のマグマ溜りにおける二酸化炭素の濃度が推定され、マグマ中の揮発性物質の挙動が定量的に考察された。(2)高橋 栄一:内熱式ガス圧装置(圧力2kbar,温度1500℃まで)により火山岩の相平衡実験が精力的に行われ、有珠火山および雲仙火山のマグマ溜りの温度および含水量が推定された。マグマ溜り具体的なイメージが描き出されつつある。(3)平林 順一:雲仙火山の火山ガスの観測から雲仙マグマの揮発性物質の組成と濃度が推定された。(4)藤井 敏嗣:噴火形態を規制するマグマ内部での揮発性物質の拡散速度を実験的に測定する装置を作成し、拡散係数の組成依存性に関する研究が行われた。(5)篠原 宏志:マグマと流体との間の塩素化合物の分配係数が圧力とメルト組成の関数として実験的に求められた。(6)松葉谷 治:マグマ-熱水系の熱力学取り扱いのために、高温高圧下の気体混合物のフガシティ(ここではH_2O-HCl系のP-V-T関係、600℃,1.8kbarまで)を測定する方法が開発された。(7)渡辺 秀文:噴煙のダイナミックス理論にもとづいてマグマの噴出速度や噴出量を求める方法が一般化された。(8)小坂 丈予:日本における火山ガス災害の実態をとりまとめ、ガス災害防止の具体的対策が提案された。(9)野津 憲治:赤外線分光法による火山ガス組成を遠隔測定する技術が開発された。

研究成果

• [文献書誌] Genji Saito and M.Kusakabe: "Analytical techniques for determining a micro quantity of CO_2 in volcanic glass by laser probe mass spectrometry" Joumal of Natural Disaster Science. 13. 97-108 (1991)
• [文献書誌] 小坂 丈予: "火山ガスによる中毒災害" 中毒研究. 5. 123-132 (1992)
• [文献書誌] 大井 隆夫・小坂 知子・平塚 庸治・山崎 智広・垣花 秀武・小坂 丈予: "白根硫黄鉱山からの酸性坑排水の遅沢川水系河川に与える影響" 日本化学会誌. 1991-5. 478-483 (1991)
• [文献書誌] E.Takahashi: "Melting study of a peridotite KLB-1 to 6.5GPa" Phil.Transaction Roy.Soc.London. Ser.A. (1993)
• [文献書誌] 高橋 栄一: "島弧火山の深部プロセスの定量的モデル化" 火山. 34. S11-S24 (1990)
• [文献書誌] K.Notsu,T.Mori,G.Igarashi,Y.Tohjima,and H.Wakita: "Infrared spectral radiometer:A new tool for remote measurement of SO_2 of volcanic or fumarolic gas" Geochemical Journal. (1993)
• [文献書誌] H.Sato,T.Fujii,and S.Nakada: "Crumbling of dacite dome lava and generation of pyroclastic flows at Unzen volcano" Nature. 360. 664-666 (1992)
• [文献書誌] O.Matsubaya and Y.Miyagi: "Hydrogen isotopic ratio of hormblende from Quaternary volcanic rocks in Japan" Water-Rock Interaction(Proc.WRI-7 Symposium). 967-969 (1992)
• [文献書誌] M.Kusakabe and Y.Sano: "Natural Hazards in West and Central Africa(Eds.:S.J.Freeth,C.O.Ofoegbu and K.M.Onuoha)" Vieweg Publishing, 174 (1992)