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2019 年度 実施状況報告書

トカラ列島を中心とする火山活動の地球化学的解析と全球物質循環・環境への影響の評価

研究課題

研究課題/領域番号 19K14813
研究機関東京大学

研究代表者

鹿児島 渉悟  東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (70772284)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード火山活動 / 物質循環 / 地球化学 / 質量分析
研究実績の概要

地球の大気海洋は、火山活動によって地球内部から放出された揮発性物質が蓄積して形成したと考えられている。火山活動は地球表層環境を支配しており、その物質循環に関する知見は、表層環境の変遷およびこれからの進化過程を推定する上で重要である。本研究では、トカラ列島周辺の火山活動について化学的な調査を実施することで、その規模や表層環境への影響を評価することを目的とする。
2019年度はガス・水試料用のサンプラーの準備を進めるとともに、薩摩硫黄島における観測を実施して温泉水試料などを採取した。それらを精製し質量分析計を用いて測定することによって、ヘリウム・ネオンの同位体組成などを測定したところ、薩摩硫黄島の温泉水試料からマグマ起源と考えられるヘリウム同位体比異常が検出された。今後トカラ列島周辺に位置する他の火山熱水系のデータと比較することにより、トカラ列島周辺の火山活動・物質循環の規模を制約可能と期待される。
また、他の火山地域との物質循環・活動規模の比較を目的として、木曽御嶽山における観測や箱根山火山活動の解析を実施した。木曽御嶽山では薩摩硫黄島と同様に、温泉水や遊離ガスを採取し、化学組成やヘリウムなどの希ガス・炭素・窒素等の同位体を分析することによって火山活動の評価を行った。また、箱根山の化学データを用いて噴火に関連する火山現象を解析し国際誌に報告するなど、火山活動の調査・解析における有用な知見を発信した。加えて、学術研究船新青丸を用いたKS-19-13, KS-19-14次研究航海に参加し、日本海溝近傍プチスポット火山周辺における流体循環を調査した。これら陸上・海底火山研究により得られた知見・技術は、今後トカラ列島周辺の火山活動に関する研究を推進する上で大いに役立つだろう。

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

薩摩硫黄島の調査を実施し、トカラ列島周辺の火山活動・物質循環の規模に有用なデータを収集することに成功した。また、木曽御嶽山・箱根山・日本海溝近傍プチスポット火山など他の陸上・海底火山地域の観測研究を進めることにより、トカラ列島周辺の火山活動・物質循環を効率的に調査する上で有用な知見・技術を蓄積した。

今後の研究の推進方策

当初の計画通りに今後の研究でトカラ列島周辺における観測点を増やし、当該地域の火山活動・物質循環を評価する上で有用なデータセットの収集を継続する。また他の陸上・海底火山地域の調査も進めることによって、トカラ列島周辺の火山活動・物質循環を効率的に調査する上で有用な知見・技術を蓄積し、本研究課題を効率的に進めていく。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Coseismic changes in groundwater level during the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Tomo、Takahashi Ryo、Takahashi Hiroaki、Kagoshima Takanori、Takahata Naoto、Sano Yuji、Pinti Daniele L.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 ページ: 23

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01152-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural-morphological and sedimentary features of forearc slope off Miyagi, NE Japan: implications for development of forearc basins and plumbing systems2020

    • 著者名/発表者名
      Chang, Jih-Hsin, Park, Jin-Oh, Chen, Tzu-Ting, Yamaguchi, Asuka, Tsuru, Tetsuro, Sano, Yuji, Hsu, Ho-Han, Shirai, Kotaro, Kagoshima, Takanori, Tanaka, Kentaro, Tamura, Chiori
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00367-020-00636-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mantle degassing along strike-slip faults in the Southeastern Korean Peninsula2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Hyunwoo、Kim Heejun、Kagoshima Takanori、Park Jin-Oh、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 15334

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51719-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secular variations of helium and nitrogen isotopes related to the 2015 volcanic unrest of Mt. Hakone, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 ページ: 4710~4722

    • DOI

      10.1029/ 2019GC008544

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessment of Helium Isotopes near the Japan Trench 5 Years after the 2011 Tohoku-Oki Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Escobar Ma Teresa、Takahata Naoto、Kagoshima Takanori、Shirai Kotaro、Tanaka Kentaro、Park Jin-Oh、Obata Hajime、Sano Yuji
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 ページ: 581~587

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.8b00190

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Helium isotope variations in subduction-type volcanic hydrothermal systems2019

    • 著者名/発表者名
      佐野有司, 鹿児島渉悟, 高畑直人, 尾上哲治, 柴田智郎, Fischer, T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Variation of helium isotope compositions at Lake Mashu2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y. and Tanaka, A.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Variation of helium isotopic compositions around Mashu, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y. and Tanaka, A.
    • 学会等名
      The 29th Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal variations of He and N isotopes related to the 2015 hydrovolcanic eruption at Hakone volcano, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 学会等名
      DINGUE VI 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 2014年噴火後の御嶽山におけるヘリウム・炭素同位体比の変動2019

    • 著者名/発表者名
      鹿児島渉悟, 三木翼, 高畑直人, 佐野有司
    • 学会等名
      2019年度 日本地球化学会第66回年会
  • [学会発表] Helium isotope variation around a caldera-type volcano2019

    • 著者名/発表者名
      Sano, Y., Kagoshima, T., Takahata, N., Onoue, T., Shibata, T., Lee, H. and Fischer, T.P.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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