研究Discovery Saga

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【情報学】情報基礎学：固体地球科学／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 固体地球科学 (他7件)

【概要】西太平洋のオントンジャワ海台とシャツキー海台という2つの超巨大火山（巨大海台）を対象とした。巨大海台の多量マグマは熱プルーム頭部がプレート境界に衝突することにより生産し、火山活動は短時間（数百万年以内）に終了すると提案されている。しかし活動終了後に再活動してできた海山が存在するようである。そこで4回の航海（KR14-07, KR16-04, KH-17-J01, KR17-13）により、海山の地質...

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【情報学】計算基盤：レプリカ交換モンテカルロ法／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【情報学】情報学フロンティア：最適化／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【情報学】情報学フロンティア：ベイズ統計／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【情報学】情報学フロンティア：インターネット／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / ウェッブ / リモートセンシング / リアルタイムモニタリング / インターネット (他8件)

【概要】2004年3月に故障したAVHRRの受信システムの復旧が計画通りに進まなかったため,一部計画を変更し,MODISデータを観測システムの中心とした.MODISはAVHRRとほぼ同じ分解能,波長域のバンドをもつことから,これまでに開発した解析手法をほぼそのまま利用することができた. MODISデータは生産研究所に加えNASAゴダート宇宙飛行センターのデータも利用することとし,必要地域のデータを自動ダウ...

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【情報学】情報学フロンティア：web(World Wide Web) ／火山を含む研究件

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

❏衛星データによる東アジア活火山観測・防災ネットワークの構築(18201034)

【研究期間】2006 - 2009

【キーワード】火山 / 防災 / ウェッブ / 噴火 / リモートセンシング (他7件)

【概要】東アジアにおける噴火監視と噴火研究の基礎となる活動データの大規模収集を行うために,MODISとMTSATデータを利用した「複数の衛星を利用した準リアルタイム東アジア火山観測システム」の構築を行い,主要147活火山の常時監視を行った.これらのデータの解析結果に関して,ウェッブサイトを通じて広く公開すると共に,より詳しい噴火状況を知るため,高分解能衛星データや地上観測データを組合せて,統合的解析を試み...

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【情報学】情報学フロンティア：アルゴリズム／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【情報学】情報学フロンティア：機械学習／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【情報学】情報学フロンティア：マルコフ連鎖モンテカルロ法／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【複合領域】社会・安全システム科学：最適化モデル／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：最適配置問題／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：施設配置問題／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：時空間ネットワーク／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：無人航空機(UVA) ／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

【複合領域】社会・安全システム科学：避難モデル／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：退避壕／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】社会・安全システム科学：数理最適化／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【複合領域】地理学：堆積／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【複合領域】文化財科学・博物館学：赤色立体図／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【複合領域】文化財科学・博物館学：古代／火山を含む研究件

❏ソンマ・ヴェスヴィアーナ遺跡発掘の成果と文化史的展望―古代の記憶の回復をめぐって(20H01299)

【研究代表者】村松真理子東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80262062)

【キーワード】古代ヴィラ遺跡 / 古代 / 考古学 / イタリア文化史 / 火山

【概要】

【複合領域】文化財科学・博物館学：安定同位体分析／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【環境学】環境解析学：ひまわり8号／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【環境学】環境解析学：地下水流動／火山を含む研究件

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【環境学】環境解析学：地球科学／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【環境学】環境解析学：スラブ起源流体／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：REE ／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：古環境試料／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【環境学】環境解析学：深部／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：非火山／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：非火山域／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：構造線／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【環境学】環境解析学：溶存ガス／火山を含む研究件

❏パッシブサンプラーを用いた温泉水中溶存ガスの時空間分布の観測(18K11614)

【研究代表者】高畑直人東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)

【キーワード】溶存ガス / 地下水 / 地震 / 火山

【概要】地下深くからもたらされる温泉水には地球深部由来の成分を多く含んでおり、溶存ガスの組成比や同位体比はその起源や挙動について有益な情報をもたらす。本研究では気体透過膜を使った受動拡散サンプラーを用いて、深さ約300mの温泉井戸において任意の深さから溶存ガスを採取し、その組成比や同位体比の鉛直分布および経年変化を明らかにすることに成功した。特にヘリウムや二酸化炭素の同位体を分析することで、マグマ由来の物...

【環境学】環境創成学：安定同位体比／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【環境学】環境保全学：環境分析／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【環境学】環境保全学：アナタハン／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：近傍観測／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：富士火山／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【環境学】環境保全学：富士山／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【キーワード】溶岩流 / 数値シミュレーション / 火山 / インフレーション / 冷却殻 (他8件)

【概要】冷却殻が溶岩流の流動に与える影響について、実験を通じて新たな理論的解析手法を開発した。この際溶岩チューブの形成が問題となる為、野外調査を実施して溶岩チューブの重要性を確認した。実験は冷却殻が成長しない非ニュートン流体(カオリン混濁液)と、冷却殻が形成されるニュートン流体(パラフィンワックス)の2種について行なった。そして、1.現実の溶岩に良く見られる幾つもの流れが重なり合う現象は、冷却殻の無い条...

【環境学】環境保全学：海洋科学／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【環境学】環境保全学：風水害／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【環境学】環境保全学：地下構造／火山を含む研究件

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【環境学】環境保全学：MOVE ／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：ステップ応答／火山を含む研究件

❏活動的火口の精密電磁監視システム(VOLCANO-LOOP)(20651047)

【研究代表者】小川康雄東京工業大学, 火山流体研究センター, 教授 (10334525)

【研究期間】2008

【キーワード】火山 / 電磁気観測 / 水蒸気爆発 / ステップ応答

【概要】活動的な火山の火口直下の状態を、比抵抗を通して監視するシステム(VOLCANO-LOOP)を試作する。とくに、水蒸気爆発場における蒸気・熱水系の挙動に注目する。それは蒸気の発生によって比抵抗が上昇することが期待されるからである。火口縁を1周する送信電流ループと受信ループをはり、火口直下に絞って電磁信号を“照射"することによって、火口直下の構造を精密に監視するシステムを試作する。火口直下は重...

【環境学】環境保全学：地震地殻変動観測／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：地震臨時観測／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：地熱活動／火山を含む研究件

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【環境学】環境保全学：赤外画像／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

【環境学】環境保全学：赤外観測／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / ウェッブ / リモートセンシング / リアルタイムモニタリング / インターネット (他8件)

【概要】2004年3月に故障したAVHRRの受信システムの復旧が計画通りに進まなかったため,一部計画を変更し,MODISデータを観測システムの中心とした.MODISはAVHRRとほぼ同じ分解能,波長域のバンドをもつことから,これまでに開発した解析手法をほぼそのまま利用することができた. MODISデータは生産研究所に加えNASAゴダート宇宙飛行センターのデータも利用することとし,必要地域のデータを自動ダウ...

【環境学】環境保全学：冷却殻／火山を含む研究件

【キーワード】溶岩流 / 数値シミュレーション / 火山 / インフレーション / 冷却殻 (他8件)

【概要】冷却殻が溶岩流の流動に与える影響について、実験を通じて新たな理論的解析手法を開発した。この際溶岩チューブの形成が問題となる為、野外調査を実施して溶岩チューブの重要性を確認した。実験は冷却殻が成長しない非ニュートン流体(カオリン混濁液)と、冷却殻が形成されるニュートン流体(パラフィンワックス)の2種について行なった。そして、1.現実の溶岩に良く見られる幾つもの流れが重なり合う現象は、冷却殻の無い条...

【環境学】環境保全学：姶良カルデラ／火山を含む研究件

【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，...

【環境学】環境保全学：警戒避難／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【環境学】環境保全学：災害軽減／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【環境学】環境保全学：ウエッブ／火山を含む研究件

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

❏衛星データによる東アジア活火山観測・防災ネットワークの構築(18201034)

【研究期間】2006 - 2009

【キーワード】火山 / 防災 / ウェッブ / 噴火 / リモートセンシング (他7件)

【概要】東アジアにおける噴火監視と噴火研究の基礎となる活動データの大規模収集を行うために,MODISとMTSATデータを利用した「複数の衛星を利用した準リアルタイム東アジア火山観測システム」の構築を行い,主要147活火山の常時監視を行った.これらのデータの解析結果に関して,ウェッブサイトを通じて広く公開すると共に,より詳しい噴火状況を知るため,高分解能衛星データや地上観測データを組合せて,統合的解析を試み...

【キーワード】火山 / ウェッブ / リモートセンシング / リアルタイムモニタリング / インターネット (他8件)

【概要】2004年3月に故障したAVHRRの受信システムの復旧が計画通りに進まなかったため,一部計画を変更し,MODISデータを観測システムの中心とした.MODISはAVHRRとほぼ同じ分解能,波長域のバンドをもつことから,これまでに開発した解析手法をほぼそのまま利用することができた. MODISデータは生産研究所に加えNASAゴダート宇宙飛行センターのデータも利用することとし,必要地域のデータを自動ダウ...

【環境学】環境保全学：ウラカス／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：噴火未遂／火山を含む研究件

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【環境学】環境保全学：噴火予測／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【環境学】環境保全学：噴気地／火山を含む研究件

【概要】火山活動監視能力を強化するために,噴気地の熱流量モニタリングを目的とした,全く新しい熱流計測装置を開発した.本装置は,氷箱熱流計測の原理を応用し,火山ガスが運ぶ伝導伝熱,対流伝熱および潜熱を電気的に測定する.本装置を用いて現地観測を行ない,氷箱熱流計測法との比較するために,箱根火山に観測定点を設けた.また,噴気地全体からの総放熱量を測定するために,箱根火山に置いて航空機を用いた空中赤外観測を行った...

【環境学】環境保全学：噴出物／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【環境学】環境保全学：観測実験／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：岩石・鉱物／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【環境学】環境保全学：放熱率／火山を含む研究件

【概要】火山活動監視能力を強化するために,噴気地の熱流量モニタリングを目的とした,全く新しい熱流計測装置を開発した.本装置は,氷箱熱流計測の原理を応用し,火山ガスが運ぶ伝導伝熱,対流伝熱および潜熱を電気的に測定する.本装置を用いて現地観測を行ない,氷箱熱流計測法との比較するために,箱根火山に観測定点を設けた.また,噴気地全体からの総放熱量を測定するために,箱根火山に置いて航空機を用いた空中赤外観測を行った...

【環境学】環境保全学：放熱量／火山を含む研究件

【概要】火山活動監視能力を強化するために,噴気地の熱流量モニタリングを目的とした,全く新しい熱流計測装置を開発した.本装置は,氷箱熱流計測の原理を応用し,火山ガスが運ぶ伝導伝熱,対流伝熱および潜熱を電気的に測定する.本装置を用いて現地観測を行ない,氷箱熱流計測法との比較するために,箱根火山に観測定点を設けた.また,噴気地全体からの総放熱量を測定するために,箱根火山に置いて航空機を用いた空中赤外観測を行った...

【環境学】環境保全学：揮発性成分／火山を含む研究件

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【環境学】環境保全学：北マリアナ諸島／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：機動基地局／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：泥雨／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【環境学】環境保全学：マグマ供給糸／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：天変地異／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【環境学】環境保全学：FT-IR含水量／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【環境学】環境保全学：明治時代／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【環境学】環境保全学：GPS繰り返し観測／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【環境学】環境保全学：野外走行実験／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：電磁気構造／火山を含む研究件

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【環境学】環境保全学：推移予測／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【環境学】環境保全学：自然災害／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【環境学】環境保全学：洪水流・土石流／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【環境学】環境保全学：メラピ火山／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【環境学】環境保全学：水文観測／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【環境学】環境保全学：降灰／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【環境学】環境保全学：大規模噴火／火山を含む研究件

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【環境学】環境保全学：大型計算機／火山を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【環境学】環境保全学：サーマル／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【環境学】環境保全学：溶岩チューブ／火山を含む研究件

【キーワード】溶岩流 / 数値シミュレーション / 火山 / インフレーション / 冷却殻 (他8件)

【概要】冷却殻が溶岩流の流動に与える影響について、実験を通じて新たな理論的解析手法を開発した。この際溶岩チューブの形成が問題となる為、野外調査を実施して溶岩チューブの重要性を確認した。実験は冷却殻が成長しない非ニュートン流体(カオリン混濁液)と、冷却殻が形成されるニュートン流体(パラフィンワックス)の2種について行なった。そして、1.現実の溶岩に良く見られる幾つもの流れが重なり合う現象は、冷却殻の無い条...

【環境学】環境保全学：溶岩流／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【キーワード】溶岩流 / 数値シミュレーション / 火山 / インフレーション / 冷却殻 (他8件)

【概要】冷却殻が溶岩流の流動に与える影響について、実験を通じて新たな理論的解析手法を開発した。この際溶岩チューブの形成が問題となる為、野外調査を実施して溶岩チューブの重要性を確認した。実験は冷却殻が成長しない非ニュートン流体(カオリン混濁液)と、冷却殻が形成されるニュートン流体(パラフィンワックス)の2種について行なった。そして、1.現実の溶岩に良く見られる幾つもの流れが重なり合う現象は、冷却殻の無い条...

【環境学】環境保全学：火山災害／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【環境学】環境保全学：火山体構造／火山を含む研究件

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【環境学】環境保全学：火山探査／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【環境学】環境保全学：火山泥流／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【環境学】環境保全学：火山噴火／火山を含む研究件

【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...

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【環境学】環境保全学：ラハール／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【数物系科学】物理学：ひさき衛星／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】物理学：イオプラズマトーラス／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】物理学：衛星イオ／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】物理学：電子加熱／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：10世紀巨大噴火／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：不活性ガス／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：内熱式／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：内熱式高圧装置／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：蓋馬溶岩台地／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：プリューム／火山を含む研究件

【概要】何故冷たいプレートの沈み込む場所でマグマが生成されるかという問題については古くから様々な観点から制約が提出されてきた。過去の研究の結果、沈み込み帯の熱的構造に関しては(1)火山フロントから背弧にかけて比較的一様におよそ0.1W/m^2の高熱流量が観測されること、(2)火山は海溝に比較的近い所(数百km以内)に分布し、マグマはおよそ1300℃の温度条件で生成された可能性が高いこと、(3)(1)と(2...

【数物系科学】地球惑星科学：熱源／火山を含む研究件

【概要】何故冷たいプレートの沈み込む場所でマグマが生成されるかという問題については古くから様々な観点から制約が提出されてきた。過去の研究の結果、沈み込み帯の熱的構造に関しては(1)火山フロントから背弧にかけて比較的一様におよそ0.1W/m^2の高熱流量が観測されること、(2)火山は海溝に比較的近い所(数百km以内)に分布し、マグマはおよそ1300℃の温度条件で生成された可能性が高いこと、(3)(1)と(2...

【数物系科学】地球惑星科学：分配係数／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：玄武岩マグマ／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：ガス圧装置／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：岩石化学／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：岩石学／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：放射光蛍光X線／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：白頭山／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：揮発成分／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：停滞スラブ／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：北朝鮮／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：衛星データー解析／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：深部構造／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマだまり／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマの発生／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ水蒸気爆発／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ溜り深度／火山を含む研究件

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：塩濃度／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル交代作用／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：温度圧力条件／火山を含む研究件

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：水の役割／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：HIP ／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：HIP装置／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：水流体／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧ガス／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧ガス装置／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧装置／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧力／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：火山危機／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：火山噴出物／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【数物系科学】地球惑星科学：サブダクション帯／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：磁気圏／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：しきさい／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：リアルタイムモニタリング／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / ウェッブ / リモートセンシング / リアルタイムモニタリング / インターネット (他8件)

【概要】2004年3月に故障したAVHRRの受信システムの復旧が計画通りに進まなかったため,一部計画を変更し,MODISデータを観測システムの中心とした.MODISはAVHRRとほぼ同じ分解能,波長域のバンドをもつことから,これまでに開発した解析手法をほぼそのまま利用することができた. MODISデータは生産研究所に加えNASAゴダート宇宙飛行センターのデータも利用することとし,必要地域のデータを自動ダウ...

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【数物系科学】地球惑星科学：ハワイ／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：同位体希釈分析／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：アナログ実験／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】地球惑星科学：不均質構造／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：短波長不均質構造／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：流体実験／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【数物系科学】地球惑星科学：断層近傍不均質／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：周期性／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】地球惑星科学：流動電位／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：海洋島火山／火山を含む研究件

【概要】2013年11月に始まった西之島の噴火は2018年7月の小規模噴火に至るまで継続し，噴出量は1億m3を超える近年の国内では最大規模の噴火となった．この噴火活動に対し，数回に亘る多項目遠隔調査及び2016年10月の上陸調査，島内に設置した地震・空振観測，周辺海域での海底地震観測，海底電位磁力観測，離島火山モニタリングシステムによる調査を実施した．この調査により，長期の噴火活動の推移，噴火に至るマグ...

【数物系科学】地球惑星科学：部分溶融度／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【数物系科学】地球惑星科学：空気振動／火山を含む研究件

❏空振・地震波形の同時解析による噴火ダイナミクスの研究(18540416)

【研究期間】2006 - 2007

【キーワード】火山 / 地震 / 空振(空気振動) / 噴火 / 数値波形計算 (他6件)

【概要】本研究の目的は、噴火に伴い発生する地震波と空振(空気振動)を同時に解析する手法を開発し、噴火ダイナミックスの解明に資することである。地震波形は火道内部の力学的状態を反映し、空振波形は噴火に伴って大気に加わる圧力変動や大気中に注入される高温物質の流量・温度等に関する情報を反映している。この両者を個別に解析する試みはこれまでもあったが、同時解析の例は無い。本研究では次の3項目を行った。1)空振波形解析...

【数物系科学】地球惑星科学：空振／火山を含む研究件

❏火山噴煙現象の定量的理解に向けた空気振動研究の挑戦(23654157)

【研究代表者】横尾亮彦京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70420403)

【研究期間】2011 - 2012

【キーワード】火山現象 / 火山 / 噴煙 / 噴火 / 空振 (他6件)

【概要】桜島昭和火口の噴火活動を対象とした空振アレイ観測を実施することで、噴煙放出に伴う微弱な空振シグナルの特徴を明らかにした。これまで噴煙挙動と関係すると考えられてきた周波数帯のシグナルについては、火口底下の通路を、噴煙や火山ガスなどの希薄流体が通過することで形成されるものとして区別した。一方、既往噴煙数値計算コードの改良によって、現実を反映した初期・境界条件で、噴煙挙動を数値的に模擬することを可能にし...

【概要】本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功...

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【数物系科学】地球惑星科学：空振(空気振動) ／火山を含む研究件

❏空振・地震波形の同時解析による噴火ダイナミクスの研究(18540416)

【研究期間】2006 - 2007

【キーワード】火山 / 地震 / 空振(空気振動) / 噴火 / 数値波形計算 (他6件)

【概要】本研究の目的は、噴火に伴い発生する地震波と空振(空気振動)を同時に解析する手法を開発し、噴火ダイナミックスの解明に資することである。地震波形は火道内部の力学的状態を反映し、空振波形は噴火に伴って大気に加わる圧力変動や大気中に注入される高温物質の流量・温度等に関する情報を反映している。この両者を個別に解析する試みはこれまでもあったが、同時解析の例は無い。本研究では次の3項目を行った。1)空振波形解析...

【数物系科学】地球惑星科学：空中磁気／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：空中磁気測量／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：地下水環境／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻内地震／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：西之島／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【概要】2013年11月に始まった西之島の噴火は2018年7月の小規模噴火に至るまで継続し，噴出量は1億m3を超える近年の国内では最大規模の噴火となった．この噴火活動に対し，数回に亘る多項目遠隔調査及び2016年10月の上陸調査，島内に設置した地震・空振観測，周辺海域での海底地震観測，海底電位磁力観測，離島火山モニタリングシステムによる調査を実施した．この調査により，長期の噴火活動の推移，噴火に至るマグ...

【数物系科学】地球惑星科学：地形効果／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】地球惑星科学：重力観測／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：地震活動／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波形解析／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波散乱／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波速度構造／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波伝播／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：ストロンボリ／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】地球惑星科学：地熱／火山を含む研究件

【概要】噴火未遂をしばしば起こしている火山の構造を調べた結果，火口直下に地下深部のマグマから分離上昇した火山ガスと地下水が混合する熱水たまりが存在し，その気液比は火山活動の消長に伴って変動していることがわかった．熱水の一部は地表を覆う熱変質層の隙間から噴気として地表に噴出し，一部は帯水層を通して周辺に温泉水として広がっている．電磁気探査によって得られる電気伝導度分布から火山ガスの散逸量を推定した結果，雲仙...

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：接地抵抗／火山を含む研究件

【概要】今年度は,昨年度に試作した直流送信装置を試験運転し,得られたデータの評価を行った。まず,大地の接地抵抗をエミュレートできるような抵抗アレイを製作した。最大で250V,5Aの出力がかかるので,電流送信時の大きな発熱量に耐えられるように300W,15Ωのホーロー抵抗5本を組み合せ,3〜75Ωの範囲の抵抗値で実験した。その結果,45Ωの抵抗値までは最大出力の5Aの電流を流すことができたが,それより抵抗値...

【数物系科学】地球惑星科学：阿蘇／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：絶対重力／火山を含む研究件

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【数物系科学】地球惑星科学：圧力波／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】地球惑星科学：圧力波形／火山を含む研究件

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【数物系科学】地球惑星科学：圧力変動／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】地球惑星科学：活火山／火山を含む研究件

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：千島弧／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：千島列島／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：千嶋孤／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：セシウム磁力計／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：浅間火山／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【数物系科学】地球惑星科学：熱異常／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：浅部超低周波地震／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：浅部低周波微動／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：熱解析／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【概要】ランドサットTMの夜間赤外画像を利用して,雲仙溶岩ドーム上に見られた噴気域の1991年9月〜1993年1月の活動状況を調べた.解析に使用したのはバンド5(1.6μm)である.この波長域は, 500℃を越えるような高温域での温度の違いに敏感で,数100℃以下の低温域の影響をほとんど受けないため,高温の噴気活動のモニターには都合がよい.また,TMの空間分解能は30mであるが,雲仙では,上記の期間,噴気...

【数物系科学】地球惑星科学：ブルカノ噴火／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：熱観測／火山を含む研究件

【概要】ランドサットTMの夜間赤外画像を利用して,雲仙溶岩ドーム上に見られた噴気域の1991年9月〜1993年1月の活動状況を調べた.解析に使用したのはバンド5(1.6μm)である.この波長域は, 500℃を越えるような高温域での温度の違いに敏感で,数100℃以下の低温域の影響をほとんど受けないため,高温の噴気活動のモニターには都合がよい.また,TMの空間分解能は30mであるが,雲仙では,上記の期間,噴気...

【数物系科学】地球惑星科学：熱水系モデル／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：熱水対流／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：熱水流動／火山を含む研究件

【概要】マグマ貫入後の火山体内部の熱水流動のシミュレーションを行い、得られる温度圧力分布から磁化分布を見積もることによって、地表での地磁気がどのように変化するかを数値的に評価した。期待される地磁気変化に大きく影響を与えるパラメータは、母岩の浸透率とマグマ貫入の深さであった。また、口永良部島火山およびインドネシアメラピ火山で観測された火山性磁場変動に対し、それぞれ熱磁気効果および圧磁気効果での説明を試みた。...

【数物系科学】地球惑星科学：噴煙／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：噴火推移予測／火山を含む研究件

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

【数物系科学】地球惑星科学：噴火様式／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【数物系科学】地球惑星科学：噴出的噴火／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：噴出率／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】地球惑星科学：熱流量／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【概要】火山活動監視能力を強化するために,噴気地の熱流量モニタリングを目的とした,全く新しい熱流計測装置を開発した.本装置は,氷箱熱流計測の原理を応用し,火山ガスが運ぶ伝導伝熱,対流伝熱および潜熱を電気的に測定する.本装置を用いて現地観測を行ない,氷箱熱流計測法との比較するために,箱根火山に観測定点を設けた.また,噴気地全体からの総放熱量を測定するために,箱根火山に置いて航空機を用いた空中赤外観測を行った...

【概要】何故冷たいプレートの沈み込む場所でマグマが生成されるかという問題については古くから様々な観点から制約が提出されてきた。過去の研究の結果、沈み込み帯の熱的構造に関しては(1)火山フロントから背弧にかけて比較的一様におよそ0.1W/m^2の高熱流量が観測されること、(2)火山は海溝に比較的近い所(数百km以内)に分布し、マグマはおよそ1300℃の温度条件で生成された可能性が高いこと、(3)(1)と(2...

【数物系科学】地球惑星科学：異方性構造／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：上昇流／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：plume rise ／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：プロトン磁力計／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：薩摩硫黄島／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】地球惑星科学：三宅島火山／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：素粒子／火山を含む研究件

【概要】物質透過力の卓越した素粒子ミュオンの物質密度による透過度の違いを利用することにより、従来の地震学的手法を用いたイメージング法に比べて非常に高い空間分解能で火山体および断層破砕帯のレントゲン撮影に成功した。低消費電力かつ、分割運搬可能なポータブル宇宙線ミュオン検出器を開発することで、(1)火山噴火前後での火道中の物質移動を3 次元的に測定する方法を確立した。(2)断層破砕帯の密度分布や密度の時系列変...

【数物系科学】地球惑星科学：素粒子実験／火山を含む研究件

【キーワード】ミュオグラフィ / 火山 / 可視化 / 素粒子実験 / 地球・惑星内部構造 (他6件)

【概要】医学分野において既に実用化されているＸ線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、（1）並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、（2）空中ミュオグラフィ観測の実施、（3）飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影...

【概要】宇宙線ミュオンを用いた火山内部のイメージングは、1990年代に我が国で提案され、2007年に浅間山の透視を我が国が実現してから、急速に発展してきた。この研究は、世界中の注目を集め、技術開発や野外観測など様々な国内外共同研究が推進されている。本研究では、火山内部透視動画撮影の早期実現を目指して、（１）実機に拡張可能な小型テレスコープの製作、（２）高速同期電子回路システムの試作、（３）プロトタイプ並列...

【数物系科学】地球惑星科学：原子核乾板／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【数物系科学】地球惑星科学：観測手法／火山を含む研究件

❏火山と断層の３Ｄ診断学－宇宙線透視と高品位重力観測の連携による新展開(23244092)

【キーワード】観測手法 / 宇宙線透視 / 重力 / 火山 / 断層 (他6件)

【概要】ミューオン以外の荷電粒子の影響は、ミューオン透視観測にとって最大の誤差要因である。これを低減するため、多層のミューオンセンサーと鉛層とを互層させる方式を開発した。この高精度化されたミューオン透視データと、重力異常データとの同時インバージョン手法を開発し、3次元密度構造を高い空間分解能で推定することに成功した。また、桜島など、火道の口径等の幾何形状がミューオン・ラジオグラフィーで決定された火山では...

【数物系科学】地球惑星科学：間隙流体／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：ボアホール／火山を含む研究件

【概要】物質透過力の卓越した素粒子ミュオンの物質密度による透過度の違いを利用することにより、従来の地震学的手法を用いたイメージング法に比べて非常に高い空間分解能で火山体および断層破砕帯のレントゲン撮影に成功した。低消費電力かつ、分割運搬可能なポータブル宇宙線ミュオン検出器を開発することで、(1)火山噴火前後での火道中の物質移動を3 次元的に測定する方法を確立した。(2)断層破砕帯の密度分布や密度の時系列変...

【数物系科学】地球惑星科学：背弧拡大／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：直流電流送信／火山を含む研究件

【概要】今年度は,昨年度に試作した直流送信装置を試験運転し,得られたデータの評価を行った。まず,大地の接地抵抗をエミュレートできるような抵抗アレイを製作した。最大で250V,5Aの出力がかかるので,電流送信時の大きな発熱量に耐えられるように300W,15Ωのホーロー抵抗5本を組み合せ,3〜75Ωの範囲の抵抗値で実験した。その結果,45Ωの抵抗値までは最大出力の5Aの電流を流すことができたが,それより抵抗値...

【数物系科学】地球惑星科学：ガス放出量／火山を含む研究件

❏火山ガス放出量の時間変動に関する研究:観測装置の開発と短周期変動要因の解明(16684014)

【研究代表者】森俊哉東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (40272463)

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【キーワード】火山 / 火山ガス / 噴火 / 遠隔測定 / ガス放出量

【概要】本研究課題では、火山からのガス放出量の短周期時間変動を測定するため、火山噴煙中の二酸化硫黄カラム量の2次元分布を測定できるような装置を新たに開発し、短周期変動について知見を得ることが目的である。CCDカメラに二酸化硫黄の紫外吸収帯のある波長域の紫外バンドパスフィルタを取り付けて観測することで、二酸化硫黄カラム量の2次元分布を可視化する方法を開発した。これにより、これまで難しかった、秒スケールでの二...

【数物系科学】地球惑星科学：ポテンシャル温度／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：固体地球物理学／火山を含む研究件

【概要】2013年11月に始まった西之島の噴火は2018年7月の小規模噴火に至るまで継続し，噴出量は1億m3を超える近年の国内では最大規模の噴火となった．この噴火活動に対し，数回に亘る多項目遠隔調査及び2016年10月の上陸調査，島内に設置した地震・空振観測，周辺海域での海底地震観測，海底電位磁力観測，離島火山モニタリングシステムによる調査を実施した．この調査により，長期の噴火活動の推移，噴火に至るマグ...

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【数物系科学】地球惑星科学：宇宙線電磁成分／火山を含む研究件

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

【数物系科学】地球惑星科学：宇宙線透視／火山を含む研究件

【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...

❏火山と断層の３Ｄ診断学－宇宙線透視と高品位重力観測の連携による新展開(23244092)

【キーワード】観測手法 / 宇宙線透視 / 重力 / 火山 / 断層 (他6件)

【概要】ミューオン以外の荷電粒子の影響は、ミューオン透視観測にとって最大の誤差要因である。これを低減するため、多層のミューオンセンサーと鉛層とを互層させる方式を開発した。この高精度化されたミューオン透視データと、重力異常データとの同時インバージョン手法を開発し、3次元密度構造を高い空間分解能で推定することに成功した。また、桜島など、火道の口径等の幾何形状がミューオン・ラジオグラフィーで決定された火山では...

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【数物系科学】地球惑星科学：SGLI ／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：測地学／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：北海道駒ケ岳／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：ホワイトアイランド／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：雲仙／火山を含む研究件

【概要】ランドサットTMの夜間赤外画像を利用して,雲仙溶岩ドーム上に見られた噴気域の1991年9月〜1993年1月の活動状況を調べた.解析に使用したのはバンド5(1.6μm)である.この波長域は, 500℃を越えるような高温域での温度の違いに敏感で,数100℃以下の低温域の影響をほとんど受けないため,高温の噴気活動のモニターには都合がよい.また,TMの空間分解能は30mであるが,雲仙では,上記の期間,噴気...

【数物系科学】地球惑星科学：北方四島／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：摩擦／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【数物系科学】地球惑星科学：トモグラフィー／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：マグネトテルリック観測／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マグネトテルリック法／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：密度構造／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ上昇／火山を含む研究件

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ上昇過程／火山を含む研究件

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ探査／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ頭位／火山を含む研究件

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ溜まり／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：遠隔監視システム／火山を含む研究件

【概要】2013年11月に始まった西之島の噴火は2018年7月の小規模噴火に至るまで継続し，噴出量は1億m3を超える近年の国内では最大規模の噴火となった．この噴火活動に対し，数回に亘る多項目遠隔調査及び2016年10月の上陸調査，島内に設置した地震・空振観測，周辺海域での海底地震観測，海底電位磁力観測，離島火山モニタリングシステムによる調査を実施した．この調査により，長期の噴火活動の推移，噴火に至るマグ...

【数物系科学】地球惑星科学：比抵抗／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：無人ヘリコプター／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【数物系科学】地球惑星科学：磁化構造／火山を含む研究件

【概要】マグマ貫入後の火山体内部の熱水流動のシミュレーションを行い、得られる温度圧力分布から磁化分布を見積もることによって、地表での地磁気がどのように変化するかを数値的に評価した。期待される地磁気変化に大きく影響を与えるパラメータは、母岩の浸透率とマグマ貫入の深さであった。また、口永良部島火山およびインドネシアメラピ火山で観測された火山性磁場変動に対し、それぞれ熱磁気効果および圧磁気効果での説明を試みた。...

【数物系科学】地球惑星科学：GCOM-C ／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：マントルプルーム／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：人工永久散乱体／火山を含む研究件

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル上昇流／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：模擬実験／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：人工電流／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：広帯域地震動／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：広帯域地震波形／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】地球惑星科学：ミューオン／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【数物系科学】地球惑星科学：ミューオンラジオグラフィー／火山を含む研究件

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【数物系科学】地球惑星科学：音波／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【数物系科学】地球惑星科学：電磁カスケード／火山を含む研究件

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

【数物系科学】地球惑星科学：電磁気観測／火山を含む研究件

❏活動的火口の精密電磁監視システム(VOLCANO-LOOP)(20651047)

【研究代表者】小川康雄東京工業大学, 火山流体研究センター, 教授 (10334525)

【研究期間】2008

【キーワード】火山 / 電磁気観測 / 水蒸気爆発 / ステップ応答

【概要】活動的な火山の火口直下の状態を、比抵抗を通して監視するシステム(VOLCANO-LOOP)を試作する。とくに、水蒸気爆発場における蒸気・熱水系の挙動に注目する。それは蒸気の発生によって比抵抗が上昇することが期待されるからである。火口縁を1周する送信電流ループと受信ループをはり、火口直下に絞って電磁信号を“照射"することによって、火口直下の構造を精密に監視するシステムを試作する。火口直下は重...

【数物系科学】地球惑星科学：電磁気探査／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：電磁探査／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：自然電位／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：非抵抗構造／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：ノア／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【数物系科学】地球惑星科学：有珠火山／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：数値波形計算／火山を含む研究件

❏空振・地震波形の同時解析による噴火ダイナミクスの研究(18540416)

【研究期間】2006 - 2007

【キーワード】火山 / 地震 / 空振(空気振動) / 噴火 / 数値波形計算 (他6件)

【概要】本研究の目的は、噴火に伴い発生する地震波と空振(空気振動)を同時に解析する手法を開発し、噴火ダイナミックスの解明に資することである。地震波形は火道内部の力学的状態を反映し、空振波形は噴火に伴って大気に加わる圧力変動や大気中に注入される高温物質の流量・温度等に関する情報を反映している。この両者を個別に解析する試みはこれまでもあったが、同時解析の例は無い。本研究では次の3項目を行った。1)空振波形解析...

【数物系科学】地球惑星科学：InSAR ／火山を含む研究件

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：火口近傍観測／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【数物系科学】地球惑星科学：火口湖／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：火山ガス放出量／火山を含む研究件

❏火山噴火の物質収支(25287115)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 活断層・火山研究部門, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山 / 噴火 / 火山ガス / 火山噴火 / 火山ガス放出量 (他6件)

【概要】火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガ...

【数物系科学】地球惑星科学：火山の地殻変動／火山を含む研究件

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：パソコン制御／火山を含む研究件

【概要】今年度は,昨年度に試作した直流送信装置を試験運転し,得られたデータの評価を行った。まず,大地の接地抵抗をエミュレートできるような抵抗アレイを製作した。最大で250V,5Aの出力がかかるので,電流送信時の大きな発熱量に耐えられるように300W,15Ωのホーロー抵抗5本を組み合せ,3〜75Ωの範囲の抵抗値で実験した。その結果,45Ωの抵抗値までは最大出力の5Aの電流を流すことができたが,それより抵抗値...

【数物系科学】地球惑星科学：火山現象／火山を含む研究件

❏火山噴煙現象の定量的理解に向けた空気振動研究の挑戦(23654157)

【研究代表者】横尾亮彦京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70420403)

【研究期間】2011 - 2012

【キーワード】火山現象 / 火山 / 噴煙 / 噴火 / 空振 (他6件)

【概要】桜島昭和火口の噴火活動を対象とした空振アレイ観測を実施することで、噴煙放出に伴う微弱な空振シグナルの特徴を明らかにした。これまで噴煙挙動と関係すると考えられてきた周波数帯のシグナルについては、火口底下の通路を、噴煙や火山ガスなどの希薄流体が通過することで形成されるものとして区別した。一方、既往噴煙数値計算コードの改良によって、現実を反映した初期・境界条件で、噴煙挙動を数値的に模擬することを可能にし...

【概要】本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功...

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：火山性磁場変化／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：火山性地震／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【数物系科学】地球惑星科学：火山性微動／火山を含む研究件

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：火山物理／火山を含む研究件

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

【数物系科学】地球惑星科学：火山噴煙／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

【数物系科学】地球惑星科学：火成岩／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：火道／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：火道内プロセス／火山を含む研究件

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【数物系科学】地球惑星科学：透視／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【数物系科学】地球惑星科学：ラジオグラフィー／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【概要】物質透過力の卓越した素粒子ミュオンの物質密度による透過度の違いを利用することにより、従来の地震学的手法を用いたイメージング法に比べて非常に高い空間分解能で火山体および断層破砕帯のレントゲン撮影に成功した。低消費電力かつ、分割運搬可能なポータブル宇宙線ミュオン検出器を開発することで、(1)火山噴火前後での火道中の物質移動を3 次元的に測定する方法を確立した。(2)断層破砕帯の密度分布や密度の時系列変...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻流体／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【数物系科学】地球惑星科学：同位体・放射年代／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：海水／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：流体の付加／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：断裂帯／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：九州弧／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻・マントル化学／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：地球・惑星内部構造／火山を含む研究件

【キーワード】ミュオグラフィ / 火山 / 可視化 / 素粒子実験 / 地球・惑星内部構造 (他6件)

【概要】医学分野において既に実用化されているＸ線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、（1）並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、（2）空中ミュオグラフィ観測の実施、（3）飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影...

【概要】宇宙線ミュオンを用いた火山内部のイメージングは、1990年代に我が国で提案され、2007年に浅間山の透視を我が国が実現してから、急速に発展してきた。この研究は、世界中の注目を集め、技術開発や野外観測など様々な国内外共同研究が推進されている。本研究では、火山内部透視動画撮影の早期実現を目指して、（１）実機に拡張可能な小型テレスコープの製作、（２）高速同期電子回路システムの試作、（３）プロトタイプ並列...

【キーワード】火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 固体地球科学 (他7件)

【概要】西太平洋のオントンジャワ海台とシャツキー海台という2つの超巨大火山（巨大海台）を対象とした。巨大海台の多量マグマは熱プルーム頭部がプレート境界に衝突することにより生産し、火山活動は短時間（数百万年以内）に終了すると提案されている。しかし活動終了後に再活動してできた海山が存在するようである。そこで4回の航海（KR14-07, KR16-04, KH-17-J01, KR17-13）により、海山の地質...

【数物系科学】地球惑星科学：南部チリ弧／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：南部火山地帯／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：拡散放出／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：阿蘇山／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【数物系科学】地球惑星科学：スラブ溶融／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：スラブ流体／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：ウラン-トリウム放射非平衡／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：ウラン‐トリウム放射非平衡／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：鞍部チリ弧／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：分析法／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：プレート境界沈み込み／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：線状変質帯／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：線状変質帯(破砕帯) ／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：噴気／火山を含む研究件

【概要】ランドサットTMの夜間赤外画像を利用して,雲仙溶岩ドーム上に見られた噴気域の1991年9月〜1993年1月の活動状況を調べた.解析に使用したのはバンド5(1.6μm)である.この波長域は, 500℃を越えるような高温域での温度の違いに敏感で,数100℃以下の低温域の影響をほとんど受けないため,高温の噴気活動のモニターには都合がよい.また,TMの空間分解能は30mであるが,雲仙では,上記の期間,噴気...

【数物系科学】地球惑星科学：桜島／火山を含む研究件

❏火山噴煙現象の定量的理解に向けた空気振動研究の挑戦(23654157)

【研究代表者】横尾亮彦京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70420403)

【研究期間】2011 - 2012

【キーワード】火山現象 / 火山 / 噴煙 / 噴火 / 空振 (他6件)

【概要】桜島昭和火口の噴火活動を対象とした空振アレイ観測を実施することで、噴煙放出に伴う微弱な空振シグナルの特徴を明らかにした。これまで噴煙挙動と関係すると考えられてきた周波数帯のシグナルについては、火口底下の通路を、噴煙や火山ガスなどの希薄流体が通過することで形成されるものとして区別した。一方、既往噴煙数値計算コードの改良によって、現実を反映した初期・境界条件で、噴煙挙動を数値的に模擬することを可能にし...

【数物系科学】地球惑星科学：顕微分光分析／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：元素分配／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：玄武岩／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：チリ弧／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：ガスクロマトグラフィー／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：沈み込み流体／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：ガス分析／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：揮発性物質／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：深部流体／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ・火成岩／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ成因／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ成因論／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ生成過程／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：トランスフォーム断層／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：遠隔測定／火山を含む研究件

❏火山ガス放出量の時間変動に関する研究:観測装置の開発と短周期変動要因の解明(16684014)

【研究代表者】森俊哉東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (40272463)

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【キーワード】火山 / 火山ガス / 噴火 / 遠隔測定 / ガス放出量

【概要】本研究課題では、火山からのガス放出量の短周期時間変動を測定するため、火山噴煙中の二酸化硫黄カラム量の2次元分布を測定できるような装置を新たに開発し、短周期変動について知見を得ることが目的である。CCDカメラに二酸化硫黄の紫外吸収帯のある波長域の紫外バンドパスフィルタを取り付けて観測することで、二酸化硫黄カラム量の2次元分布を可視化する方法を開発した。これにより、これまで難しかった、秒スケールでの二...

【数物系科学】地球惑星科学：親水性元素／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：塩水／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マントルウエッジ／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル捕獲岩／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：温泉水／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【数物系科学】地球惑星科学：堆積物溶融／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：ICP質量分析計／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：島弧火成作用／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：大室山／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧実験／火山を含む研究件

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：第四紀火山／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：脱水作用／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：脱水融解作用／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：ラマンスペクトル／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：地下浅部温度／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：重力／火山を含む研究件

❏小区分17040:固体地球科学関連(0)

【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...

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

【数物系科学】地球惑星科学：Multi-GAS ／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

【数物系科学】地球惑星科学：噴火／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

❏マグマ脱ガス圧力変動解析に基づく噴火推移過程の解明(17H02955)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山ガス / 噴火 / 火山 / 火山ガス組成

【概要】噴火を繰り返す火山において、マグマ脱ガス圧力の変化に敏感なガス組成の連続観測手法と解析手法の開発を行った。火山ガス中SO2/H2S比の大きな変動が2014-2015年の阿蘇火山の噴火中や噴火を繰り返している桜島において、噴火活動の変化に伴って観測され、火山ガス組成がマグマ脱ガス圧力の変動に敏感であることが示された。特に阿蘇火山においてはCO2/SO2比の変動との相関も同時に観測され、噴火中に火道内...

【数物系科学】地球惑星科学：噴火推移／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

【数物系科学】地球惑星科学：ヘリウム同位体比／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：破砕帯／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：草津白根火山／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：草津白根山／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：カルデラ／火山を含む研究件

【概要】カルデラを生成するような大規模噴火は,マグマが地表に達することなく地下に滞留しやすい場において準備される.マグマの上昇を阻害する要因の1つにマグマからの脱ガスが考えられ,電磁気構造調査を実施した結果,マグマが地下に滞留しやすい火山周辺において火山ガスが帯水層を介して周辺に拡散していることを示唆する事実を得ることができた.温泉水の同位体水文調査では,火山地域のみならず非火山地域の特定の地域の温泉水に...

【数物系科学】地球惑星科学：側噴火／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：気体水銀(GEM) ／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：気体単体水銀／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ混合／火山を含む研究件

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ溜り／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：比抵抗構造／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：水蒸気噴火／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：土壌気体水銀／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【数物系科学】地球惑星科学：火山ガス／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

❏マグマ脱ガス圧力変動解析に基づく噴火推移過程の解明(17H02955)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山ガス / 噴火 / 火山 / 火山ガス組成

【概要】噴火を繰り返す火山において、マグマ脱ガス圧力の変化に敏感なガス組成の連続観測手法と解析手法の開発を行った。火山ガス中SO2/H2S比の大きな変動が2014-2015年の阿蘇火山の噴火中や噴火を繰り返している桜島において、噴火活動の変化に伴って観測され、火山ガス組成がマグマ脱ガス圧力の変動に敏感であることが示された。特に阿蘇火山においてはCO2/SO2比の変動との相関も同時に観測され、噴火中に火道内...

❏火山噴火の物質収支(25287115)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 活断層・火山研究部門, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山 / 噴火 / 火山ガス / 火山噴火 / 火山ガス放出量 (他6件)

【概要】火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガ...

【数物系科学】地球惑星科学：火山ガス組成／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

❏マグマ脱ガス圧力変動解析に基づく噴火推移過程の解明(17H02955)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山ガス / 噴火 / 火山 / 火山ガス組成

【概要】噴火を繰り返す火山において、マグマ脱ガス圧力の変化に敏感なガス組成の連続観測手法と解析手法の開発を行った。火山ガス中SO2/H2S比の大きな変動が2014-2015年の阿蘇火山の噴火中や噴火を繰り返している桜島において、噴火活動の変化に伴って観測され、火山ガス組成がマグマ脱ガス圧力の変動に敏感であることが示された。特に阿蘇火山においてはCO2/SO2比の変動との相関も同時に観測され、噴火中に火道内...

❏火山噴火の物質収支(25287115)

【研究代表者】篠原宏志国立研究開発法人産業技術総合研究所, 活断層・火山研究部門, 首席研究員 (80357194)

【キーワード】火山 / 噴火 / 火山ガス / 火山噴火 / 火山ガス放出量 (他6件)

【概要】火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガ...

【数物系科学】地球惑星科学：火山モニタリング／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【概要】火山活動監視能力を強化するために,噴気地の熱流量モニタリングを目的とした,全く新しい熱流計測装置を開発した.本装置は,氷箱熱流計測の原理を応用し,火山ガスが運ぶ伝導伝熱,対流伝熱および潜熱を電気的に測定する.本装置を用いて現地観測を行ない,氷箱熱流計測法との比較するために,箱根火山に観測定点を設けた.また,噴気地全体からの総放熱量を測定するために,箱根火山に置いて航空機を用いた空中赤外観測を行った...

【数物系科学】地球惑星科学：火山防災／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

【数物系科学】地球惑星科学：洪水玄武岩／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：海台／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：流体循環／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻熱流量／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：地球ダイナミクス／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：イオ／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：地磁気／火山を含む研究件

【概要】マグマ貫入後の火山体内部の熱水流動のシミュレーションを行い、得られる温度圧力分布から磁化分布を見積もることによって、地表での地磁気がどのように変化するかを数値的に評価した。期待される地磁気変化に大きく影響を与えるパラメータは、母岩の浸透率とマグマ貫入の深さであった。また、口永良部島火山およびインドネシアメラピ火山で観測された火山性磁場変動に対し、それぞれ熱磁気効果および圧磁気効果での説明を試みた。...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波トモグラフィー／火山を含む研究件

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：スラブ／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【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...

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：プレート／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【数物系科学】地球惑星科学：熱水系／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【概要】マグマ貫入後の火山体内部の熱水流動のシミュレーションを行い、得られる温度圧力分布から磁化分布を見積もることによって、地表での地磁気がどのように変化するかを数値的に評価した。期待される地磁気変化に大きく影響を与えるパラメータは、母岩の浸透率とマグマ貫入の深さであった。また、口永良部島火山およびインドネシアメラピ火山で観測された火山性磁場変動に対し、それぞれ熱磁気効果および圧磁気効果での説明を試みた。...

【数物系科学】地球惑星科学：粉体／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【数物系科学】地球惑星科学：年代決定／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【数物系科学】地球惑星科学：懸濁流／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：超高圧／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：オーロラ／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ供給系／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：太平洋プレート／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル遷移層／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：電気伝導度／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：電気比抵抗／火山を含む研究件

【概要】今年度は,昨年度に試作した直流送信装置を試験運転し,得られたデータの評価を行った。まず,大地の接地抵抗をエミュレートできるような抵抗アレイを製作した。最大で250V,5Aの出力がかかるので,電流送信時の大きな発熱量に耐えられるように300W,15Ωのホーロー抵抗5本を組み合せ,3〜75Ωの範囲の抵抗値で実験した。その結果,45Ωの抵抗値までは最大出力の5Aの電流を流すことができたが,それより抵抗値...

【数物系科学】地球惑星科学：温度構造／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：木星／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：木星磁気圏／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【数物系科学】地球惑星科学：ミュオグラフィ／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【キーワード】ミュオグラフィ / 火山 / 可視化 / 素粒子実験 / 地球・惑星内部構造 (他6件)

【概要】医学分野において既に実用化されているＸ線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、（1）並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、（2）空中ミュオグラフィ観測の実施、（3）飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影...

【概要】宇宙線ミュオンを用いた火山内部のイメージングは、1990年代に我が国で提案され、2007年に浅間山の透視を我が国が実現してから、急速に発展してきた。この研究は、世界中の注目を集め、技術開発や野外観測など様々な国内外共同研究が推進されている。本研究では、火山内部透視動画撮影の早期実現を目指して、（１）実機に拡張可能な小型テレスコープの製作、（２）高速同期電子回路システムの試作、（３）プロトタイプ並列...

【数物系科学】地球惑星科学：ミュオン／火山を含む研究件

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【概要】物質透過力の卓越した素粒子ミュオンの物質密度による透過度の違いを利用することにより、従来の地震学的手法を用いたイメージング法に比べて非常に高い空間分解能で火山体および断層破砕帯のレントゲン撮影に成功した。低消費電力かつ、分割運搬可能なポータブル宇宙線ミュオン検出器を開発することで、(1)火山噴火前後での火道中の物質移動を3 次元的に測定する方法を確立した。(2)断層破砕帯の密度分布や密度の時系列変...

【数物系科学】地球惑星科学：巨大海台／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：巨大地震／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：水蒸気爆発／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

❏活動的火口の精密電磁監視システム(VOLCANO-LOOP)(20651047)

【研究代表者】小川康雄東京工業大学, 火山流体研究センター, 教授 (10334525)

【研究期間】2008

【キーワード】火山 / 電磁気観測 / 水蒸気爆発 / ステップ応答

【概要】活動的な火山の火口直下の状態を、比抵抗を通して監視するシステム(VOLCANO-LOOP)を試作する。とくに、水蒸気爆発場における蒸気・熱水系の挙動に注目する。それは蒸気の発生によって比抵抗が上昇することが期待されるからである。火口縁を1周する送信電流ループと受信ループをはり、火口直下に絞って電磁信号を“照射"することによって、火口直下の構造を精密に監視するシステムを試作する。火口直下は重...

【数物系科学】地球惑星科学：ICP質量分析／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：微動／火山を含む研究件

【概要】本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功...

【数物系科学】地球惑星科学：高温高圧実験／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：火山活動／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【キーワード】火山活動 / マグマ水蒸気爆発 / 北マリアナ諸島 / 火山性微動 / マグマ供給系 (他18件)

【概要】北マリアナ・アナタハン火山において2008～9年に総合観測を実施し活動評価を行った。期間中に発生した水蒸気爆発では,火口直下を震源とし振幅が次第に増大する連続微動が捉えられた。GPS観測からは西方にある圧力源の収縮が記録されマグマが斜めに上昇する経路が捉えられた。噴出物からはマグマ噴火が2003～4年までであり,以降は水蒸気爆発であることが示された。これまで一連の火山活動はほぼ終息したと考えられる...

【数物系科学】地球惑星科学：大陸洪水玄武岩／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：アウターライズ／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：蛇紋石／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：乱流混合／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

❏火山噴煙の非定常3次元数値モデルの構築と防災利用に向けた簡易モデルの提案(20710137)

【研究代表者】鈴木雄治郎東京大学, 地震研究所, 特任助教 (30392939)

【キーワード】火山噴火 / 火山 / 乱流混合 / 数値計算 / 大規模シミュレーション (他8件)

【概要】爆発的な火山噴火では火山灰と火山ガスからなる噴煙が大気中へと放出される.本研究では,噴火の強さと噴煙高度の関係,及び,噴火の強さと火砕流の発生条件を3次元数値シミュレーションによって求めた.また,その結果を基に,大規模計算を行わなくても簡易に噴煙高度や火砕流発生条件を見積もれる1次元解析モデルを改良することに成功した. ...

【数物系科学】地球惑星科学：アダカイト／火山を含む研究件

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：炭酸塩／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【数物系科学】地球惑星科学：同位体／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：流体／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

【数物系科学】地球惑星科学：付加体／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：断層／火山を含む研究件

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

❏火山と断層の３Ｄ診断学－宇宙線透視と高品位重力観測の連携による新展開(23244092)

【キーワード】観測手法 / 宇宙線透視 / 重力 / 火山 / 断層 (他6件)

【概要】ミューオン以外の荷電粒子の影響は、ミューオン透視観測にとって最大の誤差要因である。これを低減するため、多層のミューオンセンサーと鉛層とを互層させる方式を開発した。この高精度化されたミューオン透視データと、重力異常データとの同時インバージョン手法を開発し、3次元密度構造を高い空間分解能で推定することに成功した。また、桜島など、火道の口径等の幾何形状がミューオン・ラジオグラフィーで決定された火山では...

【数物系科学】地球惑星科学：流体包有物／火山を含む研究件

【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...

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：海洋地殻／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：九州／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】地球惑星科学：国際研究者交流／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻・マントル／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻・マントル物質／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【キーワード】火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 固体地球科学 (他7件)

【概要】西太平洋のオントンジャワ海台とシャツキー海台という2つの超巨大火山（巨大海台）を対象とした。巨大海台の多量マグマは熱プルーム頭部がプレート境界に衝突することにより生産し、火山活動は短時間（数百万年以内）に終了すると提案されている。しかし活動終了後に再活動してできた海山が存在するようである。そこで4回の航海（KR14-07, KR16-04, KH-17-J01, KR17-13）により、海山の地質...

【数物系科学】地球惑星科学：地殻変動／火山を含む研究件

【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...

【キーワード】無人ヘリコプター / 火山噴火 / 火口近傍観測 / 災害軽減 / 火山性地震 (他11件)

【概要】活動的火山において、マグマの上昇経路である火道内の物理プロセスを解明し噴火予測精度を上げることは火山防災上極めて重要である。しかし研究者が火口近傍に近づいて観測を行うことは噴火の危険があるために困難である。そこで、自律型無人ヘリコプター（無人ヘリ）をベースに，空中からの映像撮影や磁場などのデータ収集、地震計などの観測装置の設置、火山灰などの試料採取を遠隔操作で行うことのできる「無人ヘリ火山観測シス...

【概要】干渉合成開口レーダー(InSAR)は様々な地殻変動の解析に用いられている.特に面的な地殻変動を捉えるには最も有効な手法である.本研究では,国内で最も活発な火山の一つである諏訪之瀬島において,InSARを用いて地殻変動を観測したが,火山活動が活発だったにも関わらず明瞭な地殻変動は無かった.諏訪之瀬島に代表されるような開口系火道を持つマグマ供給システムの性質ではないかと考えられるが,これを実証する為に...

【数物系科学】地球惑星科学：地球化学／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【キーワード】火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 固体地球科学 (他7件)

【概要】西太平洋のオントンジャワ海台とシャツキー海台という2つの超巨大火山（巨大海台）を対象とした。巨大海台の多量マグマは熱プルーム頭部がプレート境界に衝突することにより生産し、火山活動は短時間（数百万年以内）に終了すると提案されている。しかし活動終了後に再活動してできた海山が存在するようである。そこで4回の航海（KR14-07, KR16-04, KH-17-J01, KR17-13）により、海山の地質...

【数物系科学】地球惑星科学：南海トラフ／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：地球電磁気／火山を含む研究件

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【数物系科学】地球惑星科学：フィリピン海プレート／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【数物系科学】地球惑星科学：地質学／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【概要】2013年11月に始まった西之島の噴火は2018年7月の小規模噴火に至るまで継続し，噴出量は1億m3を超える近年の国内では最大規模の噴火となった．この噴火活動に対し，数回に亘る多項目遠隔調査及び2016年10月の上陸調査，島内に設置した地震・空振観測，周辺海域での海底地震観測，海底電位磁力観測，離島火山モニタリングシステムによる調査を実施した．この調査により，長期の噴火活動の推移，噴火に至るマグ...

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【数物系科学】地球惑星科学：地震／火山を含む研究件

❏パッシブサンプラーを用いた温泉水中溶存ガスの時空間分布の観測(18K11614)

【研究代表者】高畑直人東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)

【キーワード】溶存ガス / 地下水 / 地震 / 火山

【概要】地下深くからもたらされる温泉水には地球深部由来の成分を多く含んでおり、溶存ガスの組成比や同位体比はその起源や挙動について有益な情報をもたらす。本研究では気体透過膜を使った受動拡散サンプラーを用いて、深さ約300mの温泉井戸において任意の深さから溶存ガスを採取し、その組成比や同位体比の鉛直分布および経年変化を明らかにすることに成功した。特にヘリウムや二酸化炭素の同位体を分析することで、マグマ由来の物...

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：地震発生帯／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【数物系科学】地球惑星科学：日本海溝／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：日本列島／火山を含む研究件

【概要】M9東北地方太平洋沖地震の結果、日本列島にかかる強い水平圧縮がほとんど取り去られマグマ移動は容易となり、火山活動の長期にわたる活発化が懸念されている。代表者らは、高圧実験、火山岩岩石学、火山地質学、地震波トモグラフィーによる火山深部構造探査を通じて、日本列島のいくつかの活火山の深部構造を明らかにし、将来の火山活動予測を行うための研究コミュニティー育成に努めた。具体的には富士火山のマグマ溜まりが深...

【数物系科学】地球惑星科学：フランク／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【数物系科学】地球惑星科学：ブルーム／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：プレート境界／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【数物系科学】地球惑星科学：年代／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【数物系科学】地球惑星科学：山体崩壊／火山を含む研究件

【概要】スペインカナリア諸島の一つ，ラパルマ島にて，大規模な山体崩壊の兆候であると予測されている亀裂または断層の形状・空隙率の観測を試みた．厚さ1mmの鉛板とのサンドイッチ構造で10層積み重ねられ，雑音に強い仕様の観測器を平成28年度初旬にラパルマ島の亀裂/断層露頭の目の前に設置した．平成28年6月には全ての写真乾板の回収を終え，有効面積0.75平米・観測期間3ヶ月の観測を無事終えることが出来た．一部を除...

【数物系科学】地球惑星科学：含水量／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【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，...

【数物系科学】地球惑星科学：沈み込み／火山を含む研究件

【概要】本研究では，九州に沈み込む年代の異なる二つの海洋地殻の部分が火山岩に異なる地球化学的特徴を与えているかを，またマントル上昇流起源の火山が特異的な地球化学的特徴を持つかを，ウラン―トリウム放射非平衡トレーサーにより検証することを目的としている．本年度は阿蘇火山の放射非平衡をはじめとする地球化学的特徴についての解析を進めた．阿蘇火山のカルデラ噴火後の溶岩の(238U/232Th)放射能比は，SiO...

【数物系科学】地球惑星科学：沈み込み帯／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：岩石・鉱物・鉱床学／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【キーワード】火山 / 岩石・鉱物・鉱床学 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 固体地球科学 (他7件)

【概要】西太平洋のオントンジャワ海台とシャツキー海台という2つの超巨大火山（巨大海台）を対象とした。巨大海台の多量マグマは熱プルーム頭部がプレート境界に衝突することにより生産し、火山活動は短時間（数百万年以内）に終了すると提案されている。しかし活動終了後に再活動してできた海山が存在するようである。そこで4回の航海（KR14-07, KR16-04, KH-17-J01, KR17-13）により、海山の地質...

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：ホットスポット／火山を含む研究件

【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...

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：テクトニクス／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【数物系科学】地球惑星科学：トゥファ／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【数物系科学】地球惑星科学：気候変動／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ／火山を含む研究件

❏中区分17:地球惑星科学およびその関連分野(0)

【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...

【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...

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル／火山を含む研究件

❏東日本における活火山の長期的噴火活動ポテンシャル評価(16H04071)

【研究代表者】栗谷豪北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)

【キーワード】火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災

【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...

【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...

【キーワード】地震波速度構造 / トモグラフィ / 上昇流 / 異方性構造 / マントル上昇流 (他10件)

【概要】地震波速度トモグラフィ法により、日本列島下の地震波速度構造を推定した。その結果、太平洋プレートの沈み込みによって生じた上昇流であると解釈される低速度領域が上部マントルにイメージングされた。一方、上昇流の流れの方向を反映している異方性構造を推定した結果、異方性の向きは太平洋プレートの沈み込み方向にほぼ平行であることが明らかになった。これらの結果は、海洋性プレートの沈み込みによってマントル対流が生じて...

【数物系科学】地球惑星科学：マントルダイナミクス／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル対流／火山を含む研究件

【概要】何故冷たいプレートの沈み込む場所でマグマが生成されるかという問題については古くから様々な観点から制約が提出されてきた。過去の研究の結果、沈み込み帯の熱的構造に関しては(1)火山フロントから背弧にかけて比較的一様におよそ0.1W/m^2の高熱流量が観測されること、(2)火山は海溝に比較的近い所(数百km以内)に分布し、マグマはおよそ1300℃の温度条件で生成された可能性が高いこと、(3)(1)と(2...

【数物系科学】地球惑星科学：温泉／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：堆積学／火山を含む研究件

【概要】火山性密度流の海への突流入に伴い発生する津波の規模や,密度流の動きを支配する物理パラメータを明らかにするために,二層流モデルにもとつく水理実験と数値実験を行った.その結果,津波の発生効率には密度流の流量が大きく寄与すること,密度流の動きには主に底面摩擦抵抗が大きく効くことがわかった.また,モデルを1883年クラカタウ火山噴火に適用し,火砕流の海への突流入がこの噴火の津波発生機構として有力であるとい...

【数物系科学】地球惑星科学：堆積岩／火山を含む研究件

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：堆積物／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【数物系科学】地球惑星科学：水／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【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...

【数物系科学】地球惑星科学：微量元素／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【数物系科学】地球惑星科学：火山灰／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【数物系科学】地球惑星科学：火山岩／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【キーワード】九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 (他13件)

【概要】本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部...

【数物系科学】天文学：国際情報交換／火山を含む研究件

【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 (他16件)

【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、...

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】天文学：重元素／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【数物系科学】天文学：インフレーション宇宙／火山を含む研究件

【キーワード】溶岩流 / 数値シミュレーション / 火山 / インフレーション / 冷却殻 (他8件)

【概要】冷却殻が溶岩流の流動に与える影響について、実験を通じて新たな理論的解析手法を開発した。この際溶岩チューブの形成が問題となる為、野外調査を実施して溶岩チューブの重要性を確認した。実験は冷却殻が成長しない非ニュートン流体(カオリン混濁液)と、冷却殻が形成されるニュートン流体(パラフィンワックス)の2種について行なった。そして、1.現実の溶岩に良く見られる幾つもの流れが重なり合う現象は、冷却殻の無い条...

【数物系科学】天文学：計算物理／火山を含む研究件

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

❏噴煙の人工衛星データおよび噴出物の岩石学的データを再現する噴火モデルの開発(18340130)

【キーワード】火山 / 流体 / 計算物理 / 人工衛星 / 減災 (他6件)

【概要】火山噴煙モデルの開発火道上昇モデルの開発噴火シナリオに関するデータベースの作成,を行うことによって,爆発的噴火において観測される噴煙のダイナミックス(人工衛星データ)と噴出物の岩石学的・堆積学的性質の間の相関関係を定量的に再現することに成功した. ...

【数物系科学】天文学：波動／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【数物系科学】天文学：宇宙線／火山を含む研究件

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【数物系科学】天文学：衛星／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

【数物系科学】天文学：数値シミュレーション／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【数物系科学】天文学：数値計算／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

❏火山噴煙の非定常3次元数値モデルの構築と防災利用に向けた簡易モデルの提案(20710137)

【研究代表者】鈴木雄治郎東京大学, 地震研究所, 特任助教 (30392939)

【キーワード】火山噴火 / 火山 / 乱流混合 / 数値計算 / 大規模シミュレーション (他8件)

【概要】爆発的な火山噴火では火山灰と火山ガスからなる噴煙が大気中へと放出される.本研究では,噴火の強さと噴煙高度の関係,及び,噴火の強さと火砕流の発生条件を3次元数値シミュレーションによって求めた.また,その結果を基に,大規模計算を行わなくても簡易に噴煙高度や火砕流発生条件を見積もれる1次元解析モデルを改良することに成功した. ...

【数物系科学】天文学：極端紫外線／火山を含む研究件

【概要】磁気圏は、地球に代表される「太陽風駆動型」と木星に代表される「自転駆動型」に大別できます。木星磁気圏に自転駆動型の特徴を与える要因は、磁気圏内部に衛星イオというプラズマ源が存在することだと考えられています。本研究ではひさき衛星に搭載された極端紫外線分光撮像装置のデータを用いた実証的な研究を行いました。イオ起源のプラズマが蓄積されることによる磁気圏の不安定化が発生し、そこで解放されたエネルギーが外部...

【化学】基礎化学：素過程／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【化学】複合化学：粒子／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【生物学】基礎生物学：野外実験／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【総合理工】応用物理学：アンチモン(Sb) ／火山を含む研究件

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【総合理工】応用物理学：電磁気／火山を含む研究件

【概要】火山の電磁探査に関わる研究では、2021年度は、阿蘇山でのACTIVEキャンペーン観測を引き続き実施し、データを解析するためのMT-ACTIVEのジョイントインバージョンコードの開発を精力的に進めた。分担者の宇津木を中心に、2021年の5月、6月、8月、9月にACTIVEのキャンペーン観測を実施し、2021年10月に発生した噴火前の貴重なデータが取得できた。インバージョンコードの開発では、従来から...

【総合理工】応用物理学：質量分析／火山を含む研究件

【概要】本研究は、古環境試料の年代測定と元素・同位体分析を組み合わせることで、過去の巨大噴火履歴の復元を目指した。U-Th放射非平衡年代測定法を駆使して、過去の大規模噴火時期の年代を持つ石筍試料を入手した。LIBS（レーザーを用いた元素分析装置）を導入し、過去の大規模噴火・火山活動の情報を記録していると考えられる石筍等の炭酸塩試料の分析手法を開発した。そして、微小領域を分析可能な他の装置と組み合わせて微量...

【工学】機械工学：材料科学／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【工学】機械工学：モデル実験／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【工学】機械工学：脆性／火山を含む研究件

【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...

【工学】機械工学：破砕／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【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...

【工学】機械工学：固体地球惑星物理学／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】機械工学：固体惑星物理学／火山を含む研究件

【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...

【工学】機械工学：渦輪／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【工学】機械工学：延性遷移／火山を含む研究件

【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...

【工学】機械工学：火山爆発／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】材料工学：フェーズフィールド法／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】電気電子工学：応用光学・量子光工学／火山を含む研究件

❏火山ガス観測における分光技術応用の開拓(24540446)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】橋本武志北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70283588)

【キーワード】火山ガス / リモートセンシング / 分光 / 火山 / 可視化 (他6件)

【概要】これまで，火山噴気に含まれるH2O（水蒸気と水滴）を遠隔測定で定量することは一般に困難であるとされてきた．本研究では，H2Oが赤外線を吸収することを利用して，噴気を通過してきた背景光の強度分布から，噴気中のH2Oを濃度分布として可視化することを目指してきた．本研究での検討の結果，この方法は，少なくとも我が国の多湿な大気環境ではうまくいかないことが明らかになったが，本課題の副産物として，紫外線分光で...

【工学】電気電子工学：分光／火山を含む研究件

❏火山ガス観測における分光技術応用の開拓(24540446)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】橋本武志北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70283588)

【キーワード】火山ガス / リモートセンシング / 分光 / 火山 / 可視化 (他6件)

【概要】これまで，火山噴気に含まれるH2O（水蒸気と水滴）を遠隔測定で定量することは一般に困難であるとされてきた．本研究では，H2Oが赤外線を吸収することを利用して，噴気を通過してきた背景光の強度分布から，噴気中のH2Oを濃度分布として可視化することを目指してきた．本研究での検討の結果，この方法は，少なくとも我が国の多湿な大気環境ではうまくいかないことが明らかになったが，本課題の副産物として，紫外線分光で...

【工学】建築学：考古学／火山を含む研究件

❏ソンマ・ヴェスヴィアーナ遺跡発掘の成果と文化史的展望―古代の記憶の回復をめぐって(20H01299)

【研究代表者】村松真理子東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80262062)

【キーワード】古代ヴィラ遺跡 / 古代 / 考古学 / イタリア文化史 / 火山

【概要】

【工学】土木工学：陸域／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【工学】土木工学：黄砂／火山を含む研究件

【概要】明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した． ...

【工学】土木工学：化学反応／火山を含む研究件

【研究代表者】河村雄行 (2000-2001) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00126038)

【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...

【工学】土木工学：河床変動／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【工学】土木工学：河川水／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【工学】土木工学：火砕流／火山を含む研究件

【概要】大規模火砕流の挙動を表現するための二次元数値モデルの改良を行った。流走過程におけるマニング型摩擦則と減速・停止過程におけるクーロン型摩擦則の役割および導入の効果について明らかにした。火砕流堆積物の温度、層厚、ガス量等の条件に依存した、堆積物の冷却・溶結モデルを改良し、火砕流の溶結構造の形成過程と、噴火推移の時間スケール推定に応用した。代表的な大規模火砕流および中小規模火砕流について、観察記録や堆積...

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【工学】土木工学：減災／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【概要】1次元気液2相火道流モデルを開発し,定常的な溶岩ドーム噴火のマグマ溜まりの圧力変動に対する安定性と爆発的噴火への遷移条件を明らかにした.また,爆発的噴火に対して準1次元火道流モデルを適用し,爆発的噴火の噴出条件と火口の形状の関係を明らかにした.さらにその準1次元火道流モデルの火口における出力値を3次元非定常噴煙モデルの入力値として用いることによって,爆発的噴火における噴煙柱崩壊条件を予測する理論モ...

❏噴煙の人工衛星データおよび噴出物の岩石学的データを再現する噴火モデルの開発(18340130)

【キーワード】火山 / 流体 / 計算物理 / 人工衛星 / 減災 (他6件)

【概要】火山噴煙モデルの開発火道上昇モデルの開発噴火シナリオに関するデータベースの作成,を行うことによって,爆発的噴火において観測される噴煙のダイナミックス(人工衛星データ)と噴出物の岩石学的・堆積学的性質の間の相関関係を定量的に再現することに成功した. ...

【工学】土木工学：データ駆動型モデリング／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【工学】土木工学：強震動／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【工学】構造・機能材料：希土類／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【工学】構造・機能材料：降伏応力／火山を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：地球／火山を含む研究件

【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 (他15件)

【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:1998-20...

【工学】総合工学：浸透率／火山を含む研究件

【概要】日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化...

【工学】総合工学：粘弾性流体／火山を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：FT-IR ／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【工学】総合工学：実験・観察／火山を含む研究件

【概要】本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功...

【工学】総合工学：統計解析／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【工学】総合工学：ロボット／火山を含む研究件

【概要】危険な火山噴火現象の科学的理解と災害軽減と目的として、遠隔地から無線で操作することのできる火山探査ロボットシステムの開発を目指している。そのため特定領域研究「火山爆発」において制作した火山探査移動観測ステーションMOVEを核として、主として野外実験に基づいて開発のための課題と解決を探ろうとした。従来からの最大の課題として電波障害による無線操作の困難性がある。これを解決するため、本研究では車両の中に...

【工学】総合工学：非線形振動／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【工学】総合工学：レオロジー／火山を含む研究件

【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...

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【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...

【工学】総合工学：地下水／火山を含む研究件

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

❏パッシブサンプラーを用いた温泉水中溶存ガスの時空間分布の観測(18K11614)

【研究代表者】高畑直人東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)

【キーワード】溶存ガス / 地下水 / 地震 / 火山

【概要】地下深くからもたらされる温泉水には地球深部由来の成分を多く含んでおり、溶存ガスの組成比や同位体比はその起源や挙動について有益な情報をもたらす。本研究では気体透過膜を使った受動拡散サンプラーを用いて、深さ約300mの温泉井戸において任意の深さから溶存ガスを採取し、その組成比や同位体比の鉛直分布および経年変化を明らかにすることに成功した。特にヘリウムや二酸化炭素の同位体を分析することで、マグマ由来の物...

【概要】火山のマグマの通り道(=火道)のどこに、マグマの上端があるのかを推定する手法の開発に取り組んだ。マグマ上端の位置によって山麓の重力が変動することに着目し、絶対重力の連続観測を行った。重力観測データに含まれる降雨等の環境変動起源の重力擾乱を補正し、火山起源の重力シグナルを抽出するために、地下水学的なシミュレーション手法を開発した。補正後のデータと宇宙線で透視した火道形状とを用いて、火道内のマグマ上端...

【工学】総合工学：地球物理学／火山を含む研究件

【概要】火山性密度流の海への突流入に伴い発生する津波の規模や,密度流の動きを支配する物理パラメータを明らかにするために,二層流モデルにもとつく水理実験と数値実験を行った.その結果,津波の発生効率には密度流の流量が大きく寄与すること,密度流の動きには主に底面摩擦抵抗が大きく効くことがわかった.また,モデルを1883年クラカタウ火山噴火に適用し,火砕流の海への突流入がこの噴火の津波発生機構として有力であるとい...

【工学】総合工学：電気探査／火山を含む研究件

【概要】今年度は,昨年度に試作した直流送信装置を試験運転し,得られたデータの評価を行った。まず,大地の接地抵抗をエミュレートできるような抵抗アレイを製作した。最大で250V,5Aの出力がかかるので,電流送信時の大きな発熱量に耐えられるように300W,15Ωのホーロー抵抗5本を組み合せ,3〜75Ωの範囲の抵抗値で実験した。その結果,45Ωの抵抗値までは最大出力の5Aの電流を流すことができたが,それより抵抗値...

【工学】総合工学：地震動シミュレーション／火山を含む研究件

【概要】高周波数地震動の伝播特性と地震発生帯の不均質構造の解明のため、観測波形の解析と3次元地震動シミュレーションを行った。地殻内の平均的な短波長不均質構造と減衰構造を明らかにし、その上で断層近傍不均質の解明に取り組んだが、震源パラメータ（震源位置、メカニズム解、震源時間関数など）の決定精度が大きな壁となることがわかった。地震動への不均質構造を考慮した波形解析法を開発することで、微小な地震現象であったとし...

【工学】総合工学：スパースモデリング／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【工学】総合工学：災害予測／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【工学】総合工学：避難施設／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【工学】総合工学：大規模シミュレーション／火山を含む研究件

❏火山噴煙の非定常3次元数値モデルの構築と防災利用に向けた簡易モデルの提案(20710137)

【研究代表者】鈴木雄治郎東京大学, 地震研究所, 特任助教 (30392939)

【キーワード】火山噴火 / 火山 / 乱流混合 / 数値計算 / 大規模シミュレーション (他8件)

【概要】爆発的な火山噴火では火山灰と火山ガスからなる噴煙が大気中へと放出される.本研究では,噴火の強さと噴煙高度の関係,及び,噴火の強さと火砕流の発生条件を3次元数値シミュレーションによって求めた.また,その結果を基に,大規模計算を行わなくても簡易に噴煙高度や火砕流発生条件を見積もれる1次元解析モデルを改良することに成功した. ...

【工学】総合工学：シミュレーション工学／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】総合工学：流体工学／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【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...

【工学】総合工学：流体力学／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【工学】総合工学：リモートセンシング／火山を含む研究件

【キーワード】リモートセンシング / 火山 / ひまわり8号 / 噴出率 / 噴出的噴火 (他15件)

【概要】本年度は，低粘性溶岩の噴出的噴火において，ひまわり8号のリアルタイム観測で得られる熱異常から噴出率を迅速に推定する方法を開発した．噴出的噴火において，1.6um 赤外画像の熱異常は，噴出率変化をよく反映していることが指摘されている．このことは，両者の間の相関を吟味し，回帰式を求めることにより，衛星による熱異常観測から噴出率を推定できることを意味する．低粘性溶岩の噴出的噴火である2017年西之島噴火...

❏火山ガス観測における分光技術応用の開拓(24540446)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】橋本武志北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70283588)

【キーワード】火山ガス / リモートセンシング / 分光 / 火山 / 可視化 (他6件)

【概要】これまで，火山噴気に含まれるH2O（水蒸気と水滴）を遠隔測定で定量することは一般に困難であるとされてきた．本研究では，H2Oが赤外線を吸収することを利用して，噴気を通過してきた背景光の強度分布から，噴気中のH2Oを濃度分布として可視化することを目指してきた．本研究での検討の結果，この方法は，少なくとも我が国の多湿な大気環境ではうまくいかないことが明らかになったが，本課題の副産物として，紫外線分光で...

【概要】地球上には多数の火山が分布するが，その大半は恒常的な観測体制が敷かれていない．我々衛星赤外画像による観測システムの開発と観測に取組んできた．本研究は，旧来のMODISとMTSATから，新しいGCOM-C/SGLIとひまわり8号/AHIベースのシステムへの移行を進め，観測能力の向上を図った（GCOM-Cの打上は2016年末に延期された）．また．これらのデータを用いた観測手法の高度化について，高頻度低...

【工学】総合工学：複合材料・物性／火山を含む研究件

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【工学】総合工学：二酸化炭素／火山を含む研究件

【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...

【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...

【工学】総合工学：計算力学／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】総合工学：熱水／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【工学】総合工学：超臨界流体／火山を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：破壊／火山を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：破壊力学／火山を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：防災／火山を含む研究件

【概要】瞬間的爆発的噴火における噴煙ダイナミクスと火山灰輸送メカニズムの理解を目的に、基研究の科研費基盤C課題「瞬間的な火山噴火の災害予測モデル提案」の数値研究と合わせ、パリ地球物理研究所IPGPの研究者の協力のもと実験研究と理論研究を推進している。新型コロナウイルス感染症蔓延により、令和２年度に引き続き令和３年度もフランス渡航を中止した。予定していた追加実験とそれに基づく議論は令和４年度に延期し、これま...

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

❏東日本における活火山の長期的噴火活動ポテンシャル評価(16H04071)

【研究代表者】栗谷豪北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80397900)

【キーワード】火山 / 噴火 / マグマ / マントル / 防災

【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...

【工学】総合工学：気液二相流／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【工学】総合工学：き裂／火山を含む研究件

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【工学】総合工学：気泡／火山を含む研究件

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【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...

【工学】総合工学：人工衛星／火山を含む研究件

❏噴煙の人工衛星データおよび噴出物の岩石学的データを再現する噴火モデルの開発(18340130)

【キーワード】火山 / 流体 / 計算物理 / 人工衛星 / 減災 (他6件)

【概要】火山噴煙モデルの開発火道上昇モデルの開発噴火シナリオに関するデータベースの作成,を行うことによって,爆発的噴火において観測される噴煙のダイナミックス(人工衛星データ)と噴出物の岩石学的・堆積学的性質の間の相関関係を定量的に再現することに成功した. ...

【工学】総合工学：航空宇宙工学／火山を含む研究件

【キーワード】ミュオグラフィ / 火山 / 可視化 / 素粒子実験 / 地球・惑星内部構造 (他6件)

【概要】医学分野において既に実用化されているＸ線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、（1）並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、（2）空中ミュオグラフィ観測の実施、（3）飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影...

【工学】総合工学：モデル化／火山を含む研究件

【概要】マグマ貫入後の火山体内部の熱水流動のシミュレーションを行い、得られる温度圧力分布から磁化分布を見積もることによって、地表での地磁気がどのように変化するかを数値的に評価した。期待される地磁気変化に大きく影響を与えるパラメータは、母岩の浸透率とマグマ貫入の深さであった。また、口永良部島火山およびインドネシアメラピ火山で観測された火山性磁場変動に対し、それぞれ熱磁気効果および圧磁気効果での説明を試みた。...

【工学】総合工学：モニタリング／火山を含む研究件

【概要】予測が困難とされる水蒸気噴火について，その前兆活動を捉えるために火山表面から揮発している気体水銀に注目した．水銀放出率は，地下熱水の温度変化に反応してへ変化するが，地表面付近の環境要因の影響を強く受けるという欠点があった．草津白根火山における連続観測の結果，見かけ上の水銀放出変化の中から，火山活動に起因する変動を抽出することが可能となった．本知見を用いて草津白根山における多点観測を実施した結果，火...

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【キーワード】火山 / ウェッブ / 熱解析 / リアルタイムモニタリング / インターネット (他9件)

【概要】本研究では,気象衛星ノアの夜間赤外画像を使い,各火山からのデータを,日単位で自動処理し,熱異常の時間変化を、Webにアップロードするシステムを開発した.平成13年度の研究で,ノアAVHRRを利用した準リアルタイム火山熱観測システムのプロトタイプを完成することができ,国内10活火山(有珠山,北海道駒ケ岳,安達太良山,浅間山,伊豆大島,三宅島,阿蘇山,桜島,薩摩硫黄島,諏訪瀬島)の試験モニタリングを開...

【工学】総合工学：数値モデル／火山を含む研究件

【概要】火山の爆発的噴火では、大気中に滞留する火山灰が航空機運航の障害となり、地表への降灰は大規模な災害を発生させる。そのため、火山灰の大気中での拡大速度と降灰のタイミングを高い精度で迅速に予測することが防災上求められている。火山噴煙の３次元モデルを構築し、数値シミュレーションを実施した。その結果、高頻度で起こる瞬間的爆発噴火の噴出条件と噴煙高度の関係を推定した。また、阿蘇中岳2021年噴火やトンガ202...

【概要】爆発的な火山噴火では、噴煙が大気中を拡大し、火山灰が地表に堆積する。噴煙拡大ダイナミクスと火山灰降灰メカニズムの理解を目的に、数値の開発と、それを用いた大規模数値シミュレーションを行った。任意の大気条件の中で噴煙の流体成分と火山灰粒子を同時に解く３次元数値モデルを開発し、計算プログラムの高速化を行った。その結果、大規模噴火（ピナツボ1991年噴火）、中規模噴火（ケルート2014年噴火）、小規模噴火...

【工学】総合工学：振動／火山を含む研究件

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【工学】総合工学：シミュレーション／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【工学】総合工学：津波／火山を含む研究件

【概要】火山性密度流の海への突流入に伴い発生する津波の規模や,密度流の動きを支配する物理パラメータを明らかにするために,二層流モデルにもとつく水理実験と数値実験を行った.その結果,津波の発生効率には密度流の流量が大きく寄与すること,密度流の動きには主に底面摩擦抵抗が大きく効くことがわかった.また,モデルを1883年クラカタウ火山噴火に適用し,火砕流の海への突流入がこの噴火の津波発生機構として有力であるとい...

【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...

【工学】総合工学：データ同化／火山を含む研究件

【キーワード】データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / スパースモデリング / データ駆動型モデリング (他12件)

【概要】本研究課題では、固体地球科学に資する次世代型データ同化手法の創出という所期の目的を、大きく進歩させることができた。特に，大自由度モデルにも適用可能なデータ同化手法である4次元変分法の高度化や、レプリカ交換モンテカルロ法との融合によるモデル／データ両駆動型データ同化の地震観測網データへの応用研究を実施した。また、国内および海外における多数の学会において成果発表を行うとともに，国際誌に論文を出版した。...

【工学】総合工学：密度流／火山を含む研究件

【概要】火山性密度流の海への突流入に伴い発生する津波の規模や,密度流の動きを支配する物理パラメータを明らかにするために,二層流モデルにもとつく水理実験と数値実験を行った.その結果,津波の発生効率には密度流の流量が大きく寄与すること,密度流の動きには主に底面摩擦抵抗が大きく効くことがわかった.また,モデルを1883年クラカタウ火山噴火に適用し,火砕流の海への突流入がこの噴火の津波発生機構として有力であるとい...

【工学】総合工学：可視化／火山を含む研究件

【キーワード】ミュオグラフィ / 火山 / 可視化 / 素粒子実験 / 地球・惑星内部構造 (他6件)

【概要】医学分野において既に実用化されているＸ線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、（1）並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、（2）空中ミュオグラフィ観測の実施、（3）飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影...

【概要】宇宙線ミュオンを用いた火山内部のイメージングは、1990年代に我が国で提案され、2007年に浅間山の透視を我が国が実現してから、急速に発展してきた。この研究は、世界中の注目を集め、技術開発や野外観測など様々な国内外共同研究が推進されている。本研究では、火山内部透視動画撮影の早期実現を目指して、（１）実機に拡張可能な小型テレスコープの製作、（２）高速同期電子回路システムの試作、（３）プロトタイプ並列...

【概要】爆発的火山噴火のトリガーである発泡マグマの破砕過程を解明するための室内実験と数値シミュレーションを進めた．まず，X線CT撮影により内部の3次元空隙構造を把握した発泡マグマ模擬材料を用いた急減圧実験，その試料の応力分布を算出する３次元有限要素法解析から，き裂進展のきっかけとなる気泡周りの応力集中と実験で見られたき裂発生箇所が良く一致することを示した．次に，フェーズフィールド法と有限要素法のカップリン...

【農学】農業工学：透水性／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【農学】農芸化学：ホウ素／火山を含む研究件

【キーワード】ホウ素 / 同位体希釈分析 / ICP質量分析計 / ブランク / 火成岩 (他11件)

【概要】沈み込み地域の火成活動の理解には，沈み込むスラブからの流体の量を定量的に知ることが重要であるが，その指標として，ホウ素の濃度が有効である．今世紀に入って即発ガンマ線放射化分析での研究が多くなったが，原発事故の後，原子炉による分析が行えなくなった．本研究では，既存の実験設備をホウ素分析に適した環境に改善し，ホウ素を正確に定量することに成功した．開発した方法を，九州やチリの沈み込み地域での火成活動の研...

【農学】生産環境農学：起源／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【農学】森林圏科学：年輪／火山を含む研究件

【概要】本研究は浅間火山・濁川のトゥファを題材とし、安定同位体組成の高分解能分析を通じて、従来研究で課題とされる形成年代とそこに記録される環境変動記録を求める方法を検討した。現生の河床トゥファ方解石δ18Oは河川の水温効果によって変動することが分かった。これをもとに、河岸段丘崖から採取した河床トゥファ方解石δ18Oの25年間記録と樹木年輪幅（気温指標）によるパターンマッチングを行った結果、統計的に有意な6...

【農学】森林圏科学：UAV ／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

【農学】森林圏科学：自然現象観測・予測／火山を含む研究件

【概要】本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法...

【キーワード】火山現象 / 圧力波形 / 固体地球物理学 / 自然現象観測・予測 / 複合材料・物性 (他10件)

【概要】非ニュートン性流体中の連続的な気泡の上昇・破裂に伴う音波を調べる室内実験を行い,音波発生の時間間隔,波形,前兆信号,それらを支配する記憶効果やフィードバック機構を明らかにした.また,浅間火山に空振観測システムを設置し,研究機関中である2009年2月に発生した噴火,及び,その後の火口活動をとらえた.独自の計測方法や解析方法を試み,微弱な空気振動から火口活動の発生を検知できるようになった. ...

【概要】平成15年度には,ニュージーランド国ホワイトアイランドに4名が渡航して、2地点にプロトン磁力計を設置して地上連続磁場観測を可能とした。また、自然電位分布観測を行った。16年度には5名が渡航して、連続磁場データの回収、地上繰り返し磁場観測を行うとともに、対地高度50mと100mの空中磁気測量を実施した。平成17年度には7名が渡航して地上および空中での繰り返し磁気測量を実施した。ホワイト島の火山活動は...

【農学】森林圏科学：土壌水分／火山を含む研究件

【概要】本研究は，宇宙線電磁成分の強度を測定することにより土壌水分量を測定する技術の確立を目指している．2019年度には，坑道内で測定された宇宙線電磁成分の強度が，降雨量に応じてわずかに減少することを確認した．2020年度には水槽試験による較正曲線を取得し実測値との比較を行った．これらを踏まえて2021年度は，（１）土被りの分厚い別の坑道での測定，（２）大気に含まれる水分が与える影響の検討，の2点に取り組...

【農学】森林圏科学：ドローン／火山を含む研究件

【研究代表者】森田雅明国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40805149)

【概要】火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測...

【農学】森林圏科学：水循環／火山を含む研究件

【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...

【農学】森林圏科学：土砂災害／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【農学】水圏応用科学：物質循環／火山を含む研究件

【研究代表者】中村仁美国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60572659)

【概要】本研究の目的は，深部流体の分布と上昇過程を把握し，日本列島における変動現象と流体の関係の理解を進めることである．深部流体の指標と考えられる化学的特徴に基づき，調査対象を選定・調査・試料採取を行い，希土類元素の測定と解析を行うことで，その起源と上昇過程の推定を試みた．その結果，構造線沿いに，スラブ起源流体が低温で脱水する時の特徴を持つ流体が上昇していることが分かった．一部の流体は，上昇途中に帯水層...

【キーワード】島弧火成作用 / プレート境界沈み込み / マグマ生成過程 / 鞍部チリ弧 / 南部チリ弧 (他29件)

【概要】比較的若い形成年代を持つナスカプレートが沈み込んでいる南部チリ弧では海洋地形から破砕帯（線状変質帯）が沈み込んでいる地域を明瞭に把握できる．本研究により，この破砕帯が沈み込む直上に位置する第四紀島弧火山を構成する火山岩類はそれ以外の周囲の火山に比べ，非常に高い親水性元素（例えば，Cs, Rb, Ba, K, Pb, Sr, Sbなど）の濃集が認められた．このことから，破砕帯が沈み込んでいる直上に位...

【農学】水圏応用科学：インドネシア／火山を含む研究件

【概要】2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハー...

【医歯薬学】外科系臨床医学：ラマン分光／火山を含む研究件

【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...

【医歯薬学】薬学：温度／火山を含む研究件

【概要】富士火山のおよそ１万年前以降の２４回の噴火（爆発的噴火１８回，溶岩流噴火６回）の火砕物試料を分析して，活動したマグマの温度・組成と噴火規模・噴火様式との関係を調べた．噴火規模とマグマの状態・組成とには明瞭な関係が見られないものの，噴火様式とマグマの状態・組成とには関係性が認められた．これらの結果について，マグマ溜まりからのマグマの上昇開始の要因と上昇時のマグマ溜まりの相互作用という２つの観点から検...

【医歯薬学】看護学：イメージンク／火山を含む研究件

【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...

【医歯薬学】看護学：数理モデル／火山を含む研究件

【概要】火山噴火の際に，登山者や周辺住民が安全に避難するための避難施設の配置方法を決定する数理モデルを構築した．特に，噴火時にランダムに飛来する噴石を，確率モデルを用いて表現し，登山者が退避壕に安全に避難する経路を求めるための問題を定式化した．その上で，避難者が最も安全な経路を選択した場合に，期待避難者数を最大化する配置問題，避難困難地点の避難確率を最大化する問題，一定の避難確率を保証する条件下で最小の施...

【概要】火山噴火を模擬する室内実験を行い，圧力変化や空中音波を計測した．模擬火山噴火実験で見られた間欠的な噴出を伴うノコギリ波状圧力変動に注目し，その発生機構を調べる実験とモデル構築を行った．その結果，この実験系が実際の火山振動に対して提案されているモデルと物理的・数学的に相似なシステムであることが示された．また，気泡振動による圧力波発生機構を調べた実験では，3種類のメカニズムが存在すること，空中や水中の...

【概要】本研究は,比較的単純な噴火形態を繰り返す火道システムの確立した火山を対象に振動現象の観測データから,火道浅部の内部状態を推定する方法を確立し,一連の噴火活動中での噴火様式変化の推定に結びつけることを目的とした.本研究期間中に,2011年霧島新燃岳の噴火が発生し,準プリニー式噴火,マグマ湧出,ブルカの式噴火という異なる噴火に対する火口近傍で地震,地殻変動,空振という多項目の観測データを得ることに成功...

【医歯薬学】看護学：米国／火山を含む研究件

【キーワード】火山 / 地震波形解析 / 地形効果 / 数値シミュレーション / 広帯域地震波形 (他9件)

【概要】火山内部で進行する物理現象を理解し噴火予知へ応用するためには、火山で観測される地震波形を詳細に解析し、その震源メカニズムを明らかにする必要がある。火山周辺で発生する地震は、火山内部の熱水やマグマなどの流体の動きや火山内部の応力状態の変化を反映しているからである。しかし、火山で発生する地震は伝播経路の影響を受けるため、震源に関する情報は往々にしてその影響に覆い隠されてしまう。観測される地震波形から震...

【医歯薬学】看護学：システム／火山を含む研究件