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2018 年度 実績報告書

東日本における活火山の長期的噴火活動ポテンシャル評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H04071
研究機関北海道大学

研究代表者

栗谷 豪  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)

研究分担者 吉村 俊平  北海道大学, 理学研究院, 助教 (20706436)
中島 淳一  東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災
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を対象に,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,各火山の玄武岩質噴出物の岩石学的解析から推定されるマントルの温度・含水量およびスラブ流体の上昇経路と、同地域のマントルを対象とした地震学的解析から推定される3次元構造を,比較・融合させようとするものである.物質科学的研究については,昨年度から積み残した岩石学的解析(八甲田・渡島大島・十勝・雌阿寒)を行い,マグマの含水量推定を行った.そしてこれらの火山,および既に解析を終えていた東北本州弧の火山について,マグマ生成深度におけるマントルの温度・含水量条件の推定,およびスラブ流体の経路についての制約条件を与えた.一方,地震学的研究については,島弧火山へのマグマ供給系の解明を目的に,東北地方南部から中部日本にかけての領域で3次元P波減衰構造の推定を行い,既存の地震波速度モデルと比較を行った.その結果,高減衰域と低速度域は概ね一致するが,太平洋スラブ直上からマントルウエッジに伸びる高減衰領域は地震波速度では顕著な低速度を示さないことが明らかになった.また,栗駒山,蔵王山,肘折山下で発生する深部低周波地震のメカニズム解を決定したところ,蔵王山においては2011年東北地方太平洋沖地震を境に低周波地震のメカニズム解が系統的に変化していることが見出された.地殻深部のマグマ供給系の応力状態を理解する上で重要な観測事実である.このように,岩石学的解析と地震学的解析のそれぞれにおいて,顕著な成果を得られることができたが,昨年度から繰り越されていた数ヶ月程度の研究計画の遅れを最後まで解消することができず,両手法の本格的な比較・融合的研究については今後引き続き行うことになった.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fingerprint of silicic magma degassing visualised through chlorine microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, S., Kuritani, T., Matsumoto, A. and Nakagawa, M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 786

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37374-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Buoyant hydrous mantle plume from the mantle transition zone2019

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Xia, Q.-K., Kimura, J.-I., Liu, J., Shimizu, K., Ushikubo, T., Zhao, D., Nakagawa, M., and Yoshimura, S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43103-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magma plumbing system at Izu-Oshima Volcano, Japan: constraints from petrological and geochemical analyses2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Yamaguchi, A., Fukumitsu, S., Nakagawa, M., Matsumoto, A. and Yokoyama, T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 6 ページ: 178

    • DOI

      10.3389/feart.2018.00178

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] P-wave attenuation in the Pacific slab beneath northern Japan revealed by the spectral ratio of intraslab earthquakes2018

    • 著者名/発表者名
      Shiina, T., Nakajima, J. and Matsuzawa, T.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 489 ページ: 37-48

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2018.02.032

    • 査読あり
  • [学会発表] Origin of a transition zone-derived mantle plume at Changbai volcano2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Xia, Q.-K., Liu, J., Zhao, D., and Nakagawa, M.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent magma plumbing system at Izu-Oshima volcano2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani, T., Yamaguchi, A., Fukumitsu, S., Nakagawa, M., Matsumoto, A., Yokoyama, T.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
  • [学会発表] Isolated intermediate-depth seismicity: Implications for local slab hydration2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
  • [学会発表] Overview of seismic imaging of the Japan subduction zone2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, J.
    • 学会等名
      The Asia-Pacific Workshop on Lithosphere and Mantle Dynamics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 日本列島の下では何が起きているのか 列島誕生から地震・火山噴火のメカニズムまで2018

    • 著者名/発表者名
      中島 淳一
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      978-4065135211

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公開日: 2019-12-27  

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