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2016 年度 実施状況報告書

火山噴火タイプの新指標:噴煙中の水蒸気の同位体組成

研究課題

研究課題/領域番号 16K13914
研究機関名古屋大学

研究代表者

角皆 潤  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50313367)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード火山 / 水蒸気 / 安定同位体比 / 水蒸気爆発 / マグマ爆発
研究実績の概要

本研究は、活火山から大気中に放出された噴煙の主成分である水蒸気の安定同位体比を定量することで、その火山の噴火タイプ、すなわち水蒸気爆発か、それともマグマ爆発かを直接的に判別する新手法を開発することを最終目標としており、本研究では、そのために必要となる分析システムの開発を実現する。具体的には、真空容器を用いてフィールドで簡便に大気(噴煙)試料を採取し、実験室で分光法により水蒸気の安定同位体比を分析する新分析法を開発する。年度当初は「測定システムの構築」、「従来法との比較および測定システムの改良」、「共存物質の影響評価と対策」、「次年度のフィールド観測準備」の以上4項目について研究を行う予定であったが、本研究の代表者が、本申請と同時に、分担者として申請した別の研究課題が、年度途中に文部科学省の次世代火山研究・人材育成総合プロジェクトに採択され、一部研究内容が重複することとなったため、「測定システムの構築」と「従来法との比較および測定システムの改良」は主に次世代火山研究・人材育成総合プロジェクトの範疇で実施することとして、本研究では「共存物質の影響評価と対策」および「次年度のフィールド観測準備」の二項目に集中して、これを当初計画よりも高度化する形で実施した。その結果、測定システムの構築が早期に完了し、また共存物質の影響は無視出来ることを確認した。次年度に実施予定のフィールド観測に必要となる容器や機器の準備も、当初予定通り完了した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

次世代火山研究・人材育成総合プロジェクトにも同時に採択されて総予算が増えたため、当初予定よりも充実した測定システムを構築することが出来た。また次年度のフィールド観測に使用する試料容器は、当初予定よりも数を増やすことが出来た。ただ同プロジェクトの範疇で実施予定の「従来法との比較および測定システムの改良」は主に次年度の予算で実施予定となっている関係で、年度内に作業を完了することは出来なかった。ただ次年度の観測実施までに終わらせる目処はついているので、問題無い。

今後の研究の推進方策

フィールド観測・試料採取、試料測定・一般大気由来の水蒸気の補正、検証・成果発表の以上3項目について研究を行う。フィールド観測・試料採取は、富山県の立山地獄谷の噴気孔(ただし火山の活動度の関係で変更の可能性あり)において、噴煙試料の採取を噴気孔周辺で行う。同時に、噴気孔において従来法(低温凝縮)を用いて水蒸気試料の採取を行う。噴煙試料について新手法を用いた分析を実施して、両者の比較を行う予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Remote determinations on fumarole outlet temperatures in an eruptive volcano2016

    • 著者名/発表者名
      Tsunogai, U., L. Cheng, M. Ito, D. D. Komatsu, F. Nakagawa, and H. Shinoara
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 43 ページ: 11620-11627

    • DOI

      10.1002/2016GL070838

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Helium and methane sources and fluxes of shallow submarine hydrothermal plumes near the Tokara Islands, Southern Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Wen, H.-Y., Y. Sano, N. Takahata, Y. Tomonaga, A. Ishida, K. Tanaka, T. Kagoshima, K. Shirai, J. Ishibashi, H. Yokose, U. Tsunogai, and T.F. Yang
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: Art. No. 34126

    • DOI

      10.1038/srep34126

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Geochemical characteristics of hydrothermal fluids at Hatoma Knoll in the southern Okinawa Trough2016

    • 著者名/発表者名
      Toki, T., M. Itoh, D. Iwata, S. Ohshima, R. Shinjo, J. Ishibashi, U. Tsunogai, N. Takahata, Y. Sano, T. Yamanaka, A. Ijiri, N. Okabe, T. Gamo, Y. Muramatsu, Y. Ueno, S. Kawagucci, and K. Takai
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 50 ページ: 493-525

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0449

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial and temporal variations of gas geochemistry at Mt. Ontake, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Y. Sano, N. Takahata, A. Ishida, Y. Tomonaga, E. Roulleau, D. L. Pinti, T. P. Fischer, T. Lan, Y. Nishio and U. Tsunogai
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 325 ページ: 179-188

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2016.06.013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methanogens in H2-rich hydrothermal fluids resulting from phase separation in a sediment-starved, basalt-hosted hydrothermal system2016

    • 著者名/発表者名
      Toki, T., A. Hamamoto, M. Tawata, J. Miyazaki, K. Nakamura, M. Abe, K. Takai, Y. Sano, N. Takahata, U. Tsunogai, J. Ishibashi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 447 ページ: 208-218

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2016.11.004

    • 査読あり
  • [学会発表] 噴煙中の気体成分の安定同位体比を指標に用いた火山噴気の遠隔温度測定2016

    • 著者名/発表者名
      高橋幸士, 角皆潤, 中川書子
    • 学会等名
      日本質量分析学会同位体比部会
    • 発表場所
      秋田温泉さとみ
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] 水素同位体交換平衡を利用した火山噴気温度の遠隔測定:航空機を用いた噴煙観測の将来性2016

    • 著者名/発表者名
      角皆潤, 程林, 小松大祐, 中川書子, 篠原宏志
    • 学会等名
      日本質量分析学会同位体比部会
    • 発表場所
      秋田温泉さとみ
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] CRDS法による水の三酸素同位体組成測定2016

    • 著者名/発表者名
      倉和臣, 角皆潤, 中川書子
    • 学会等名
      日本質量分析学会同位体比部会
    • 発表場所
      秋田温泉さとみ
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] 火山噴気中の水蒸気の遠隔同位体比測定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 幸士, 角皆 潤, 栗田 直幸, 中川 書子
    • 学会等名
      日本地球化学会第63回年会
    • 発表場所
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] Volcanic Gas Composition of Sakurajima Volcano, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, H., Kazahaya, R., Tsunogai, U., Ohminato, T., and Kaneko, T.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • 国際学会
  • [図書] 海洋底科学の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      日本地質学会「海洋底科学の基礎」編集委員会編、角皆 潤・蒲生俊敬他著者多数
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2018-01-16  

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