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2018 年度 実績報告書

噴火が迫るタールおよびマヨン火山のマグマ・熱水システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05651
研究機関東海大学

研究代表者

長尾 年恭  東海大学, 海洋研究所, 教授 (20183890)

研究分担者 大場 武  東海大学, 理学部, 教授 (60203915)
熊谷 博之  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10343758)
楠本 成寿  富山大学, 大学院理工学研究部(都市デザイン学), 教授 (50338761)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードタール火山 / 地震 / 比抵抗構造 / 地殻変動 / 重力 / マヨン火山
研究実績の概要

平成30年度は、地震学的研究ではタール火山で発生した火山構造性地震の高周波(5-10 Hz)エンベロープ波形を用いて同火山の散乱構造を推定した。その結果、散乱の強い層は地表から深さ約1 kmまでという薄い表層のみに存在し、それ以深では通常の地殻とほぼ同様の構造を持つことが分かった。さらにタール火山島に存在する地震波の減衰領域を通過する散乱波が、一ヶ月という短時間で変動することを発見した。
火山ガス観測では、タール山において5ヶ所の噴気孔で噴気を繰り返し採取・分析した。その結果、噴気の化学組成は協調して変動していることが見いだされた。
特に噴気に含まれるH2Oの安定同位体比から噴気の形成モデルを推定した。1:マグマから放出された高温のガスと海水が混合し300度Cの一次蒸気が生成する。2:一次蒸気はタール山の火口湖水と混合し、100度Cの二次蒸気を生成する。3:二次蒸気の一部が地表に現れて火口湖の岸に見られる噴気を形成、また火口湖の岸から外輪山側に向かって離れた場所で放出している勢いの強い噴気は一次蒸気の可能性が存在する。
重力異常を求めるためにタール火山島の地形データの作成を行った。今回は撮影場所ならびに被写体の三次元形状を復元するSfM-MVS (多視点ステレオ写真測量)をドローン空撮データに適用した。撮影・解析に用いた画像数は27508枚であり、1平方メートル当たりのピクセル数は4.93、地上1ピクセル当たりの解像度は11.3 cm/pixで45cmメッシュの地形データを得た。
電磁気観測においては、繰り返し磁気測量を行うとともに、2015年初頭に、タール火山で発生した群発地震の間に火山島南西部の3成分磁力計によって顕著な比抵抗変化が確認され、この変化を過去の事例と比較解析を実施した。群発地震は電磁気学的に求められていた熱水貯留層と考えられる地域で発生していた。

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

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] PHIVOLCS(フィリピン)

    • 国名
      フィリピン
    • 外国機関名
      PHIVOLCS
  • [雑誌論文] モデル形状の仮定を伴わない鉛直変位の力源推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      楠本成寿
    • 雑誌名

      物理探査

      巻: 72 ページ: 1-7

    • DOI

      https://doi.org/10.3124/segj.72.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The 2010 seismovolcanic crisis at Taal Volcano (Philippines)2018

    • 著者名/発表者名
      Zlotnicki, J., Y. Sasai, M. J. S. Johnston, F, Fauquet, E. Villacorte and J. M. Cordon Jr.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70:159 ページ: 1-23

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s40623-018-0925-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Envelope widths of volcano‐seismic events and seismic scattering characteristics beneath volcanoes2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai, H., J. Makario Londno, Y. Maeda, C. Mauricio Lopez Velez, and R. Lacson Jr
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Solid Earth

      巻: 123 ページ: 9764-9777

    • DOI

      doi:10.1029/2018JB015557

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Time variation in the chemical and isotopic composition of fumarolic gases at Taal volcano, Philippine2019

    • 著者名/発表者名
      Ohba, T., M. Yaguchi, M. Numanami, M. C. L. Barairo, P. Alanis, M. A. Bornas, S. Kusumoto and T. Nagao
    • 学会等名
      IAVCEI-CVL10 Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomalous Changes in the MT impedances during February 2015 Seismo-Volcanic Crisis in Taal Volcano (Philippines): Recurrence of the 2010-2011 Event?2018

    • 著者名/発表者名
      Sasai, Y., P. K. B Alanis, P. Reniva, M. Uyeshima, T. Nagao, J. Zlotnicki, M. J. S. Johnston, PHIVOLCS EM Team
    • 学会等名
      IUGG-EMSEV (Electromagnetic Studies of Earthquakes and Volcanoes) 2018 International Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] タール火山(フィリピン)における地震波散乱特性の時空間分布とマグマ活動との関係2018

    • 著者名/発表者名
      新納美穂, 熊谷博之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] 火山性地震のエンベロープ幅から推定される火山の散乱特性の深さ分布2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷 博之, ロンドニョ ジョン, 前田 裕太, ロペス クリスチャン, ラクソン ルディー
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] Characterization of the envelope widths of volcano-seismic events and their use to investigate scattering structures beneath volcanoes2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kumagai, John Makario Londono, Yuta Maeda, Cristian M Lopez, Rudy Lacson
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal variations in seismic scattering characteristics in a shallow S-wave attenuation region at Taal volcano, Philippines2018

    • 著者名/発表者名
      Miho Niino, Hiroyuki Kumagai
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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