【研究領域課題番号】18H01305 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

重力 / 地殻変動 / 宇宙線透視 / マグマ / 火山 / 火道 / 火山噴火

【研究成果の概要】

観測面では、重力、地殻変動、及びミューオン透視観測が３本柱である。重力については、桜島の重力連続観測を令和１年４月から７月まで実施した。また、重力変動の誤差要因となる地下水についても、その潮汐成分を推定するために、桜島有村観測坑道の観測井における地下水位データを取得した。また、土壌水分の時間変化を推定するのに必要な毎時降水量データを国土交通省より取得した。これらのデータから、土壌水分変動に起因する重力擾乱をKazama and Okubo(2009)の方法で見積もった。地殻変動については、京大防災研究所による連続観測（歪・傾斜）を桜島において継続した。ミューオン観測については、桜島に設置済みの装置の受信面積をさらに増強した。
理論面では、火道内をマグマが上昇・下降する際に生じる地殻変動の定量的モデルを構築した。現実的な物性定数を仮定すると、一定量のマグマが地下深部からマグマ溜まりに注入されたときに生じる地殻変動は、開口火道系の場合、閉口系のそれに比して5％程度と極めて効率が悪いことが示された。他方、重力変動の大きさは、開口火道系であっても閉口系と同程度であることも明らかになった。
上記の理論にもとづき、今年度及びそれ以前の観測データとから、重力の時間変化から桜島におけるマグマ頭位を計算した。その結果を、桜島火口方向の傾斜・歪から推定される山体の膨張・収縮と対比した。その結果、山体膨張（収縮）に対応して、そのの１～３日後に火道内マグマの頭位の上昇（下降）が生じていることが分かった。これは深部のマグマだまりから浅部火道へのマグマ注入にともなう事象をとらえていると考えられる。マグマの上昇に要する時間スケールも１～３日程度と見積もられる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2022-02-01 - 2023-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究領域課題番号】19H00713 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

粘弾性流体 / マグマ / 破壊 / レオロジー / 火山 / 降伏応力 / 懸濁流

【研究成果の概要】

爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と歪み速度弱化の特徴を示した．いずれもマグマ物性の特徴の一部を表している．これらの流体の中で気泡を急膨張させたり円柱を急速に動かしたときの流動と破壊を調べる実験装置を設計・製作した．そして，気泡や円柱周りの弾性歪み場を可視化する装置も組み立てた．一方，水蒸気噴火においてマグマ噴火とよく似た音波が形成されていることから，水蒸気噴火噴出物である火山泥もマグマと共通の破壊メカニズムを持つ可能性がある．そこで，天然の火山泥のレオロジー試験を実施したところ，ジェル水溶液とよく似た物性を示した．しかし，火山泥は固体粒子と低粘性流体からなる懸濁流体であり，そのレオロジーは計測方法によって見かけの物性が変化する可能性が指摘されている．球形粒子と液体からなる懸濁流に対し，変形中の粒子体積分率を制御した計測と粒子圧力を制御した計測を別々に行うことにより，懸濁流の見かけ粘性の歪み速度，固体粒子体積分率，粒子圧力などの間の普遍的な関係を得ることに成功した．理論と計算のパートでは，マクスウェル型粘弾性の様々な非線形構成方程式を整理し，適切と思われるものを選定した．そして，それを，有限要素法とフェーズフィールド法を組み合わせた粘弾性流体の破壊シミュレーションコードに実装した．オンラインによる研究会を複数回開催し，各国からの共同研究者（フランス・イスラエル・イギリス・チリ・日本）との議論を行った．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】46,020千円 (直接経費: 35,400千円、間接経費: 10,620千円)

【研究領域課題番号】18H03746 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / マグマ / 大陸洪水玄武岩 / 巨大海台 / ホットスポット / 海台

【研究成果の概要】

地球の歴史において最大のマグマ活動により形成された火山は大規模火成区（LIPs：Large Igneous Provinces）と呼ばれている。LIPsは地球内部での大規模循環を知る手がかりとして重要であり，生物の大量絶滅を引き起こした火山活動としても注目されている。LIPsの形成案として「プルームモデル」が広く受け入れられている。地下深部から上昇してきたプルームの頭部が溶融してLIPsマグマをつくり，尾部の活動がホットスポット火山列を形成するという案である。しかし，これまでにプルームが存在する明白な証拠はLIPsの火山岩からは検出されていない。一方，プルーム尾部に起源を持つホットスポット火山列からはプルーム情報が得られる可能性が高い。そこでLIPsから続くホットスポット火山列の研究を行っている。具体的な研究対象地域は、太平洋の海底火山と東アフリカのエチオピアおよびエジプトの火山である。
令和2年度は，エチオピアの研究者（アジスアベハ大学）を日本へ招へいした共同研究とエチオピアの現地調査を予定していたが、コロナ禍および現地の内戦のために実施できなかった。そのため，これら研究は令和3年度で行うことにし，予算の一部を繰り越した。ところが、コロナ禍の長期化とエチオピアの内戦激化により、令和3年度も渡航が不可能となり、海外旅費を使用することができなかった。
代わりにエチオピアの協力研究者から岩石試料を送ってもらい、化学分析を進めた。多量の岩石試料を受け取ったが、化学分析を専門とする研究分担者達が現場で岩石採取を行えなかったので、良質なデータを得るための分析に適した試料は少なく、分析処理装置や分析機器を酷使し、汚染も発生した。また次年度に行う予定であった化学分析も前倒しして行った。そのため、分析前処理装置の新規購入や分析装置の一部部品の交換等を行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【配分額】32,760千円 (直接経費: 25,200千円、間接経費: 7,560千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】16H04071 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災

【研究成果の概要】

東北本州弧～千島弧の代表的な活火山を対象にマグマ生成率を推定するため、火山岩の物質科学的解析と同地域の地殻～マントルを対象とした地震学的解析の融合的研究を行った。その結果、物質科学的研究では活火山下のマグマ生成深度におけるマントルの温度や流体量についての情報が蓄積され、一方で地震学的研究では東北本州弧～千島弧における広域的な地下構造や活火山下の局所的な地下構造について、より高解像度の情報が得られた。両手法を融合することにより、沈みこむ太平洋プレートから放出されたスラブ流体の経路などの推定を行うことができたが、マグマ生成率の推定については研究期間内では終了せず、今後引き続き行うこととなった。

【研究の社会的意義】

本研究において、東北本州弧～千島弧におけるマントル温度構造のリファレンスモデルを提供する準備を整えることができた。このモデルはウェッジマントルの対流モデルの検証や物質循環モデルの構築に役立てることができる。さらに沈み込み帯の研究において残された最重要課題の一つである、ウェッジマントルにおけるスラブ流体の移動経路や移動速度について、重要な制約を得ることができた。また、残念ながら研究期間内では達成することができなかったものの、各活火山で推定されるであろうマグマ生成率は、過去の経験に基づく手法では予測できないケースについても対応できる、中長期的な噴火活動予測の新しい指標として役立てることができる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】25287144 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水循環 / 火山 / マントル / マグマ / マントル遷移層 / 停滞スラブ / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地球化学

【研究成果の概要】

中国北東部下のマントル遷移層は水に富んでおり、また同地域の火成活動が遷移層起源のマントル上昇流に起因することが地球物理学的観測によって明らかにされている。そこで本研究では、マントル遷移層の含水量を推定するため、中国北東部の火山岩を対象に岩石学的・地球化学的解析を行った。その結果、ソースマントルの含水量は350 ppm以上であると推定され、通常の上部マントルの含水量（約120 ppm）よりも有意に高いことが明らかとなった。またマントル遷移層の含水量として、予察的ではあるが0.7 wt.%との推定結果が得られた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】24340134 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

沈み込み帯 / 水流体 / マグマ / 海水 / 塩水 / 二酸化炭素 / 元素分配 / 高温高圧実験 / スラブ / マントルウェッジ / 流体包有物 / 放射光蛍光X線 / 塩濃度 / 水 / 分配係数 / 火山 / 温泉 / 蛇紋石 / マントル捕獲岩 / マントル交代作用 / 超臨界流体 / 堆積岩

【研究成果の概要】

1) 東北日本弧一ノ目潟火山のレルゾライト捕獲岩には、炭酸塩鉱物と塩水からなる流体包有物が存在し、塩水は3.7±0.8%の塩濃度を持つ。2) マグマと水流体の間の微量成分元素分配のその場観察実験を行った。火山弧の下で海洋プレートからマントルウェッジに加わる超臨界流体は塩素を含み、上昇過程で塩水とメルトに分離することで島弧玄武岩の化学的特徴を説明する仮説を提案した。3) マントルウェッジに塩水をどう運ぶかに制約条件を与えるために、スラブを構成する高圧変成岩中の流体包有物を研究対象とした。特に、蛇紋岩メランジュに含まれるヒスイ輝石岩に注目し、複数の変成帯の岩石中に塩水を含む流体包有物を発見した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】22340159 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

活火山 / マグマ溜り深度 / 高圧実験 / 含水量 / マグマ溜まり / 姶良カルデラ / 温度圧力条件 / マグマ混合 / 火山 / マグマ

【研究成果の概要】

火山噴出物の分析，高圧実験，熱力学計算を組み合わせて，マグマ溜まりの圧力や温度を高精度で決定する手法を研究した．検討した方法を用いて霧島新燃岳，桜島のマグマ溜まりを調べたところ，物理観測から明らかになっている力学的膨張源に対応する深度に一致し，手法の有効性が確認できた．岩石学的手法の長所は過去の噴出物を用いて古い時代のマグマ溜りの情報が得られることである．富士山宝永噴火と姶良火砕噴火について調べ，マグマ溜まりの深度を決定することができた．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】流体工学

【研究領域課題番号】19656047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / マグマ / 破砕 / レオロジー / 模擬実験 / 流体工学 / 固体惑星物理学 / 破壊力学 / 脆性 / 延性遷移

【研究成果の概要】

気泡を含む流体に関する多分野融合問題,具体的には,噴火様式を決定付ける要因とされる「マグマの破砕」現象の解明に取り組んだ.研究手法には,高い再現性と可視化撮影の実現性を重視して「マグマ模擬材料による常温室内実験」を採用した.模擬材料は,「水あめ」に過酸化水素水と二酸化マンガンを加え,触媒反応により酸素気泡を得たものである.この模擬材料は,マグマの持つ特徴である「超高粘度」「高剛性」「Maxwell型粘弾性」を併せ持ち,発泡マグマと同様に直径数10μmの気泡を大量に含んでいる.また,粘度,ボイド率も幅広い範囲で調整ができる.実験では,減圧による発泡材料の破砕過程を高速度撮影により詳しく調べた.その結果,十分固体的な状態におけるマグマの破砕は,破砕に必要な臨界差応力に達する時間tdecが特性をつかさどることを見出した.また,材料の固体流体遷移を支配する緩和時間trとの比(デボラ数: tr/tdec)を指標として,破砕に必要な臨界差応力に対するレオロジーの影響を詳しく調べた結果,臨界デボラ数(10)以上では,差応力はほぼ一定になること,また,臨界デボラ数を下回ると,次第に差応力が大きくなることが分かった.つぎに,減圧開始から破砕にいたるまでの時間tfに対するレオロジーの影響を評価したところ,デボラ数に反比例することがわかった.さらに,その最小値は減圧特性時間tdecによって,その最大値は,材料内の気泡が膨張を開始する特性時間tvに支配されることが分かった.これまでの成果を取りまとめたものを,雑誌論文2編,図書1巻として公表した

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】17253002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

千島弧 / 火山活動 / 火山噴火 / 地震活動 / 地殻変動 / マグマ / 火山ガス / 津波 / 千嶋孤 / 火山 / 千島列島 / 噴火 / 北方四島 / リモートセンシング

【研究成果の概要】

日露米の3ケ国により南千島ウルップ島から北千島パラムシル島で、ビザ無し専門家交流により日露で色丹・国後・択捉島で、火山学的および古津波調査を実施した。その結果、千島列島の過去1万年間の火山噴火履歴と、主要な噴火の噴火様式および特に南千島での津波の発生間隔を検討した。特に火山活動では、9500～6500 年前および4000～1000年前にカムチャッカ～北海道まで大規模な噴火が頻発したこと、またマグマ組成の広域変化が基盤構造の差異と調和的であることを始めて指摘できた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2008

【配分額】42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】17253007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

白頭山 / 蓋馬溶岩台地 / 衛星データー解析 / 赤色立体図 / 岩石化学 / 国際情報交換 / マグマ / 中国:北朝鮮 / 火山 / 火山危機 / 10世紀巨大噴火 / 噴火推移 / 中国 / 北朝鮮 / 地殻・マントル / 国際研究者交流

【研究成果の概要】

頭山およびそれを包括する蓋馬溶岩台地に関して、現地調査、衛星データー解析、採集した資料の化学分析・年代分析、国内の関連地層の調査・年代分析などの手法を用いて、白頭山10世紀巨大噴火の概要、白頭山及び蓋馬溶岩台地の火山学的な実態を明らかにしようとした。開始してから1年後に北朝鮮のミサイル問題・核開発問題などの諸問題が発生し、現地での調査や研究者との交流などの実施が徐々に困難になっていった。そのため、すでに収集していた試料の分析、衛星データーの解析及び国内での調査に研究の主力を移し、可能な限りの成果を得ようとした。その結果、近年発生している白頭山における地震多発とマグマ活動との関係、存在は知られているが分布や内容が全く未知である蓋馬溶岩台地の概要が明らかになり、更に、地下におけるマグマの成因についても一定の結論を得た。混乱状態にある白頭山10世紀噴火の年代問題をふくめ、また、北朝鮮からの論文を含め、研究成果は12編の論文として論文集にまとめられつつある。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2008

【配分額】36,140千円 (直接経費: 27,800千円、間接経費: 8,340千円)

【研究分野】地球化学

【研究領域課題番号】11304040 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / 火山ガス / 揮発性物質 / 流体包有物 / 二酸化炭素 / ラマンスペクトル / ガスクロマトグラフ / 顕微分光分析 / 拡散放出 / マントル / 気泡 / 噴火 / ラマン分光 / マグマ / 同位体 / ガス分析 / 流体

【研究成果の概要】

火山活動を理解するうえで揮発性物質の挙動が重要であることは従来から指摘されており、本研究では、マグマ中に溶け込んでいる揮発性物質が火山ガスとして地表に現われるまでの化学的な過程を明らかにし、火山噴火や火山活動のメカニズムの解明に貢献した。これまでの火山ガスの研究は、火山ガスの分析と発泡現象を直接結ぶ研究が欠落しており、起源を論ずる上でネックとなっていた。そこで本研究では次の3項目に取り組み実験火山ガス学の確立を目論んだ。すなわち、(1)マグマ中に微小なバブルが発生し生長する過程の高圧実験で再現、(2)岩石中の微小流体分析のための顕微分光法の確立、(3)モデル実験を検証するために必要な火山ガスデータ現場分析法の改善、の3項目である。まず、(1)ついては、他機関の高圧発生装置を借用して、ケイ酸塩メルトに過飽和なガスを発泡させる実験をくり返し、様々な条件下での試料の作成が可能になった。(2)については、高感度顕微ラマン分光システムの開発を主に行なった。この装置を使って多くの成果を出すことができたが、マントル捕獲岩中の微小流体包有物の二酸化炭素のラマンスペクトルから残留圧力を求めることに成功したことは特筆に値する。(3)については、高速小型ガスクロマトグラフ分析計を用いて火山ガス放出現場で直接分析する技術を開発し、火山ガス組成の現場分析の向上を計ることができ、さらに火山体土壌を通して拡散放出する火山ガスの分析から、噴火予知に役立つ多くの成果を得ることができた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】38,210千円 (直接経費: 37,400千円、間接経費: 810千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】11354007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ガス圧装置 / 内熱式 / 高圧力 / 化学反応 / 地球科学 / マグマ / 火山 / 揮発成分 / 高圧ガス / HIP装置 / 内熱式高圧装置 / 地殻 / 不活性ガス / 高圧装置 / 高圧ガス装置 / HIP / 岩石学 / 材料科学

【研究成果の概要】

日本列島を特徴付ける様々な地質現象(例えば火山活動、断層や摺曲の形成、変成作用、鉱床の生成など)の多くは厚さ30km余りの地殻の中で起こっている。地殻内部に相当する一万気圧までの圧力領域を実験する上で、主要な装置は内熱式のガス圧発生装置である。これまで我が国の高圧ガス装置すべてに適用されてきた厳しい高圧ガス取締法が1998年に改正され、不活性ガスを用いる我々のガス圧装置に対する規制が大幅に緩和された機会を利して一万気圧級の高圧実験に耐える装置を開発する事を我々は目指した。ただし本科研費交付内定後に予算内で実現可能な発生最高圧力を再検討した結果、本装置の最高使用圧力は850MPa(約8600気圧)に修正した。平成11年度は神戸製鋼の技術者と共同で装置の基本設計を行った。平成12年度には高圧ガス容器を含む装置本体を製作した。平成13年度は圧力自動制御ユニットを製作し、東工大で初めて8600気圧までの加圧及び1500℃までの昇温試験を行った。外部から油圧の基づいた圧力制御を行うと、ガス圧部分にかかるシールパッキンの抵抗で200-300気圧のガス圧に相当する摩擦が働く事が明らかになった。本体内部のガス圧をさらに正確に測定し制御するため、マンガニン線圧力ゲージを圧力容器内に設置した。マンガニンゲージの抵抗変化から圧力を10気圧以内の精度で読み取ってコントロールできるシステムを東工大で開発した。以上の装置を平成14年2月完成し、東京都環境局高圧ガス課の現地調査を経て設置を正式に許可された。
本装置は1)8600気圧の高いガス圧力を発生可能である事、2)試料を落下させる事により急速凍結が可能である事、3)マンガニンゲージで測定したガス圧力を油圧にフィードバックする事により正確にコントロールできる事、などの特徴を有する世界的に見てもユニークな高圧実験装置である。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】40,150千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 3,150千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】09304052 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マグマ / 玄武岩マグマ / マントルプルーム / ホットスポット / ハワイ / マントルダイナミクス / ポテンシャル温度 / プルーム / 玄武岩 / マントル / 地球ダイナミクス / 火山 / 地球 / 洪水玄武岩 / 超高圧

【研究成果の概要】

代表者の高橋は平成12年度より5年間の予定で申請した特別推進研究「ホットスポットの起源」が採択されたことにより、研究専念義務に抵触することから基盤研究A「地球物質大循環と玄武岩マグマの生成」については研究そのものを辞退することを余儀なくされた。したがって以下に述べる研究成果の概要は特別推進研究が決定した平成12年7月までのものである。
基盤研究A(地球物質大循環と玄武岩マグマの起源:1998-2000年度 代表者 高橋栄一)で、ハワイオアフ島のコーラウ火山の成長史をフィールド調査と巨大山体崩壊(ヌーアヌ地すべり)により深海底に露出した部分への潜水調査によって研究した。その研究成果は2000年6月日米の研究者50人を集めた東京シンポジよって明らかになった最も重要な点は、一つのハワイ楯状火山(コーラウ)がキラウエア型、マウナロア型を経て最終的にコーラウ型のマグマ組成に至る複雑な成長史を持つことをはじめて明らかにした点である。火山成長史と高温高圧融解実験に基づき我々は新たなハワイマントルプルームモデルを提案した。我々のモデルではマグマを発生するプルームの温度が従来の推定値より200℃も低温である。プルームの推定温度に大きな差が出る理由は、マグマを生成する物質が従来のモデルではペリドタイト、我々のモデルでは主としてエクロジャイトと仮定しているためである。従来のモデルに従って高いプルーム温度を仮定すると海洋地殻成分は深さ200km付近で融解を開始しハワイプルーム頂上部に達するまでに周囲のペリドタイトと完全に均質化してコーラウ型のSiO2に富むマグマを生成することはあり得ない。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1998 - 2000

【配分額】40,500千円 (直接経費: 40,500千円)

【研究分野】固体地球物理学

【研究領域課題番号】09440155 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マグマ探査 / マグネトテルリック観測 / 非抵抗構造 / 自然電位 / 熱水対流 / 有珠火山 / 三宅島火山 / 北海道駒ケ岳 / 比抵抗構造 / 流動電位 / 北海道駒ヶ岳 / 火山 / マグマ / 地下水環境 / マグネトテルリック法

【研究成果の概要】

本研究目的:地球電磁気学的手法を用い,デイサイト質,玄武岩質,安山岩質の代表的火山として各々有珠山,三宅島,北海道駒ヶ岳を対象とし,1)火山水理学的構造探査,2)熱水対流系の分布形態解明,3)地下のマグマ探査,を行う.
1)火山水理学的構造推定には,マグネトテルリック法による比抵抗探査結果を指標とした.岩石種の違いにかかわらず,いずれの火山においても大局的には共通した特徴が見られた.すなわち,表層約100mは,火山岩や火山堆積物の影響で1000ohm-m程度の高比抵抗が存在し,十分な地下水の胚胎が見られない.それより深い第2層目は数-数10ohm-mの極めて低比抵抗層で特徴づけられる.この層はイオンを含んだ地下水や変質鉱物の存在により,低比抵抗になっている.第3層目は先第3系の高比抵抗の基盤岩(数100ohm-m)で構成され,水環境に乏しい.
2)いずれの火山にも,山頂火口原を中心に震幅の大きな正の自然電位異常が観測される(有珠山,400mV;三宅島,800mV;北海道駒ヶ岳,600mV).火山の自然電位異常の原因は地下水流動に伴う界面導電現象で解釈され,流れの下流部に正の異常が期待される.このことから,いずれの火山においても,地下に浸透した雨水が高温マグマまたは高温ガスによって温められ,再び中央火口原に上昇して正の異常を作ったと解釈される.このような大規模熱水対流系の存在が明らかになったことの異議は大きく,マグマの冷却過程を考える上で重要である.
3)マグネトテルリック観測から,有珠山火ロ原直下に約400ohm-mの相対的高比抵抗岩体の存在が明らかになった.室内岩石実験の結果(温度と比抵抗の関係)と現在の噴気温度(500〜600℃)とあわせて考えると,この比抵抗値はやく500℃のデイサイト質マグマの比抵抗値に対応するため,この岩体は1977-1978年噴火時の残存マグマと同定される.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】6,800千円 (直接経費: 6,800千円)