| 研究課題/領域番号 |
16H04071
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
栗谷 豪 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)
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| 研究分担者 |
中島 淳一 東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
吉村 俊平 北海道大学, 理学研究院, 助教 (20706436)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、東北本州弧～千島弧の代表的な活火山について、長期的な噴火活動のポテンシャルを評価することを目的として、Ａ．火山岩の解析に基づくマグマ生成条件の推定、Ｂ．マントルの温度・流体量についての三次元分布の描出、Ｃ．ウェッジマントル内におけるスラブ流体の速度場の推定、Ｄ．各活火山下のマントルにおけるマグマの生成率の推定、の各課題を実施する。当初の平成２８年度の研究実施計画では、課題Ａについては火山岩試料の採取および化学分析を行い、課題Ｂについては東北本州弧～千島弧における地殻・マントルの地震波速度構造の解析を行う予定であった。
課題Ａについては、主に利尻と秋田駒ケ岳を対象に物質科学的解析を行った。特に利尻については、全岩主成分組成、微量元素組成、同位体組成の分析を行い、さらに斑晶とメルトとの熱力学的平衡関係を利用して、含水量の推定を行った。その結果、マグマ生成時のマントルの温度・圧力・含水量・部分融解度の推定まで終えることができた。この成果については、Geochemistry, Geophysics, Geosystems誌に投稿し、掲載されるに至った。このように、利尻については当初の想定をはるかに上回る進展がみられた一方で、こちらに時間を費やされた分、予定していた他の複数の火山岩の分析は次年度以降に持ち越されることとなった。
課題Ｂについては、東日本で発生した規模の大きな地震についてP波、S波の読み取りを行い、地震波速度・減衰構造解析のためのデータセットを作成した。また，中部日本で発生した地震を用いて地殻・最上部マントルの地震波減衰構造を推定し、最上部マントルから地表付近に至る連続的な高減衰域の存在を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
課題Ｂにおいて、研究を始めて数ヶ月程度が経過したころ、解析データ作成ために地震波形のP波、S波の読み取りを行っていた際に、ノイズレベルの大きな地震波形が多く含まれていることがわかった。これは当初予定していなかった想定外の事態であった。本研究の目的である高精度の地下構造を得るためには高品質かつ多量のデータが必須であるため、当初の計画を一部変更し地震波形データを再収集しデータの品質確認と波形の読み取りを慎重に進めた。このため当初の研究計画は3ヶ月遅れとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は引き続き、課題ＡとＢを主に実施する予定である。なお、課題Ａにおいては当初、１０を超える火山を対象とし、全て同じウェイトで火山岩の解析を進める予定であった。しかしながら、マグマの生成条件を高い信頼度で推定するにあたり、例えば含水量の推定に用いるための斜長石とメルトの平衡関係の検討に時間を要するなど、想定外の事態が生じる可能性があることが初年度の経験によって予想された。そこで当初の対象火山に優先順位をつけ、重要度の高い火山から順に解析を行うという作戦に変更する。具体的には、東北本州弧の島弧横断方向の断面として、岩手山－秋田駒ケ岳－目潟のライン、千島弧の島弧横断方向の断面として、十勝－利尻、そして東北本州弧～千島弧の島弧縦断方向の断面として、岩手山－八甲田－有珠－クッタラ－阿寒－爺爺岳のラインに注目し、これらの火山の解析を行う。
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