2020 Fiscal Year Research-status Report

鬼界アカホヤ噴火による津波現象の統合的解明：地質記録と数値計算によるアプローチ

Research Project

Project/Area Number	20K14577
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	山田昌樹信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (40806402)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	津波堆積物 / 鬼界アカホヤ噴火 / 火山生津波 / 津波シミュレーション / 火山灰降灰シミュレーション / 火砕流シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，7300年前の鬼界カルデラ噴火によって発生したと考えられている巨大津波を対象として，噴火の過程で，いつ，どのようなプロセスで，どれくらいの規模の津波が発生したのかを明らかにすることを目的としている．地質調査によって，津波の到達，火山灰の降灰，火砕流の到達の順序を地域ごとに明らかにし，それらの情報をもとにした数値シミュレーションを実施することで，火山噴火が津波を発生させた要因とタイミングの解明を目指す．本年度は，アカホヤ津波堆積物の空白域である九州地方西岸のデータを得るため，熊本県天草市の沿岸湿地においてハンドオーガーを用いた掘削調査を行った．しかしながら，湿地の表層が粗粒な砂礫で構成されていたため，深度深くまで掘り抜くことができず，アカホヤ火山灰層の層準まで掘削することができなかった．共同研究者に提供していただいた三重県鳥羽市におけるボーリングコア試料には，深度534-537 cmにアカホヤ火山灰とその直下に層厚4 mm程度の細粒砂層（津波堆積物）が認められた．この砂層が，これまでにアカホヤ津波堆積物が認められている大分県や和歌山県，徳島県での研究と同様の層準（火山灰の直下）に認められていることからも，鳥羽市で認められた砂層はアカホヤ津波堆積物であると考えられる．これにより，これまでの研究では和歌山県がアカホヤ津波堆積物分布の東限であったが，さらに東に延びて分布することが明らかになった．現在は，この鳥羽市の調査地域に加えて，来年度に掘削調査を実施予定の長崎県壱岐の島と五島列島を加えて，津波数値シミュレーションを実施し，津波到達時間を計算しているところである．また，火山学を専門とする共同研究者との打ち合わせも実施しており，今後は，アカホヤ火山灰とアカホヤ津波堆積物のセットが見つかった地域において，津波と火山灰の到達時間を計算して地質記録との整合性を確認していく．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 九州西岸（熊本県天草市）での掘削調査では，アカホヤ津波堆積物を確認することができなかった．しかしながら，三重県鳥羽市でのデータが加わったことで，津波シミュレーションに必要な最低限の地質データは揃ってきた．九州西岸での地質情報は研究上重要であるため，来年度は，長崎県壱岐の島と五島列島での掘削調査にチャレンジする予定である．これが上手くいかなかった場合でも，現在のデータを使用して津波と火山灰の降灰，火砕流の到達に関わる数値計算を実施することは可能であり，研究課題は遂行できると考えている．
Strategy for Future Research Activity	今後は，地質調査から数値計算へとシフトしていく．アカホヤ津波堆積物と火山噴出物の層序関係（各地域において火砕流や火山灰よりも先に津波が到達したことを示している）を説明し得る噴火プロセスの中での津波の発生要因とタイミングを考察する．カルデラ崩壊と火砕流の流入を想定した津波数値計算を行い，アカホヤ津波堆積物が見つかっている地点に津波が到達する時間を明らかにする．同時に，火山灰の降灰と火砕流の到達に要する時間を共同研究者に計算してもらい，津波到達との前後関係を明らかにし，層序関係と整合的になる津波の規模，発生要因を解明していく．また，アカホヤ津波堆積物の空白域である九州西岸での地質情報を得るため，来年度は，長崎県壱岐の島と五島列島での掘削調査も実施する．研究の成果は，国内外の学会（2021 AGU Fall Meetingなど）において発表し，国際誌に論文を投稿する予定である．