火山灰のシステマティックス構築に基づく噴火推移と火道進化過程の関係解明研究

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H01986
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 嶋野 岳人 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (70396894)
• 研究分担者: 野口 里奈 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30792965) ; 上木 賢太 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (40646353) ; 井口 正人 京都大学, 防災研究所, 教授 (60144391) ; 桑谷 立 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), グループリーダー (60646785) ; 安田 敦 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70222354) ; 三輪 学央 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 火山防災研究部門, 主任研究員 (80615659)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 火山灰 / システマティックス / 噴火推移

研究実績の概要

本研究では，火山噴火推移に伴う火山灰色の変化をもとに，より詳細な多項目データから「火山灰のシステマティックス」を構築し，マグマ供給系・火道周辺環境の進化過程と噴火推移の関係解明をめざした．具体的には，①大量の測色データが得られる火山灰試料に対し，マグマの結晶化や酸化，変質などの素過程に対応する変数を整理し，システマティックスを構築すること（この際，従来は時間を要した岩石組織解析などの迅速化，新規項目導入による多変量化推進）．一方，②この手法を連続採取試料に適用し，多変量時系列解析からマグマ供給系や火道環境の進化過程の理解を進めること（この際，統計数理手法に基づく情報抽出・モデルを構築）をめざした．
初年度から６つの中目標・計画を策定し（①－１～３，②-１～３），研究を進めてきた．最終年度に当たる本年度は，①－２：大量連続試料データから，より高度な解析を要する「選抜試料」を抽出するスキーム構築について，顕微可視分光スペクトルを用いた火山灰粒子種の自動分類・選別に関する論文を作成し投稿した．①－３：新燃岳2017-18年噴火の火山灰試料について，バルク―分級―粒子毎の可視分光測定に基づくシステマティックスを構築し，噴火推移モニター指標として考案した．また，異なる火山での共通指標導出に向けて，諏訪之瀬島，新燃岳，桜島などの火山灰粒子試料について，複数の粒子種分類・構成比導出の自動化プログラムを作成した（公表準備中）．昨年度に引き続き，②－１：連続試料から得られた時系列データと地球物理学的データとの相関解析について，近年得られたデータを整理した．②－２：マグマ供給系や火道周辺環境を考慮した火道モデル構築については，これまでに提案した石基ガラス組成の時間推移に基づく物質科学的モデルへ制約を与えるための分析データをまとめた．以上，公表に向け解析中である．

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] An Introduction to SGTPPR: Sparse Geochemical Tectono‐Magmatic Setting Probabilistic MembershiP DiscriminatoR (2024)
  • 著者名/発表者名: Ueki Kenta、Hino Hideitsu、Kuwatani Tatsu
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 25 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1029/2023GC011237
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] An introduction to the geochemical database for the eruption products of the caldera-forming large eruptions in southern Kyushu, Submarine caldera volcanoes -The cutting edge of our understanding achieved by various approaches- (2024)
  • 著者名/発表者名: Kenta Ueki, Satoru Haraguchi, Kenta Yoshida, Tatsu Kuwatani, Morihisa Hamada, Iona McIntosh, Takashi Miyazaki, Takeshi Hanyu, Ayumu Nishihara
  • 学会等名: Submarine caldera volcanoes -The cutting edge of our understanding achieved by various approaches-
  • 国際学会
• [学会発表] 角閃石斑晶の微量元素から推定する東伊豆単成火山群カワゴ平火山の流紋岩マグマの成因 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上木賢太, 石橋秀巳, 諏訪由起子, 常青, 羽生毅
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [学会発表] 分光測色計によるラピリサイズ火山噴出物試料の特徴記載のすすめ (2023)
  • 著者名/発表者名: 嶋野岳人・安田敦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [学会発表] 桜島火山における火山灰連続採取データの展開 (2023)
  • 著者名/発表者名: 嶋野 岳人, 井口 正人, 安田 敦
  • 学会等名: 日本火山学会2023年度秋季大会
• [学会発表] 富士山のテフラ対比に役立つ鍵層について (2023)
  • 著者名/発表者名: 安田 敦・亀谷伸子・嶋野岳人・田島靖久・吉本充宏・杉山浩平・西澤文勝・金子隆之・藤井敏嗣
  • 学会等名: 日本火山学会2023年度秋季大会
• [備考] 姶良カルデラデータベース
  • URL: https://www.jamstec.go.jp/rimg/j/database/aira/
• [備考] Aira Caldera database
  • URL: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.25211165
• [備考] SGTPPR
  • URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.8323122