Transcript 火山噴火の中長期予測手法の開発 噴出物からの本質マグマ物質検出法

火山噴火の中長期予測手法の
開発のための戦略
北海道大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻
中川 光弘
目次
中長期噴火予測とは
 中長期噴火予測の現状と問題点
 予測手法確立のための戦略
 活火山での研究例
活動中の火山（三宅島火山）
長期休止中の火山（利尻火山）
 今後の研究計画

中長期噴火予測とは

火山の噴火の可能性（噴火ポテンシャル）
を数年～数10年あるいはそれ以上の長期
で評価する
噴火の規模・様式・場所

火山噴火推移予測
中長期噴火予測の意義
火山噴火に備える
火山観測・監視体制の整備、
噴火時の災害対応体制構築、
都市計画・社会資本の整備
 住民の火山に対する正しい理解
 火山を理解する科学の確立を促す

中長期予測の現状

階段ダイアグラムを用いた予測
北海道駒ケ岳の例（宇井ほか，1997）
中長期噴火予測手法の確立に向けて

噴火史の精密復元
階段ダイアグラムは基本

マグマ供給系・噴火メカ
ニズムの解明とその時
間変遷

火山毎のマグマ系-噴火
機構の把握と現況
－＞科学的予測へ
噴火・休止期では何が
起こっているか
物質科学的研究（岩石学）で噴火が理解
できるか？

活動中の活火山の例：三宅島火山
安間・中川（1998），Amma-Miyasaka & Nakagawa (2002 &
submit), Amma-Miyasaka, Nakagawa & Nakada (submit)

長い休止期中の火山の例：利尻火山
石塚（1999），石塚・中川（1999），Ishizuka & Nakagawa (submit)
活動中の火山の研究例（三宅島火山）

2000年噴火の前に1469
年から1983年まで12回
の噴火

12回の噴火を通じての
マグマ供給系の構造と
時間変化を解明

特殊な2000年噴火の理
解と今後の活動予測
三宅島2000年噴火：
海底噴火から山頂噴火そしてカルデラ形成へ






中田ほか（2001）

地震発生（山頂
直下から西方へ
移動）
6/27に海底噴火
地震は西方へ
7/8山頂噴火
カルデラ形成
山頂噴火継続
二酸化硫黄放出
過去500年間に例のない噴火とマグマ

海底と山頂で別のマグマが噴出。
三宅島歴史時代
マグマの変遷

結晶分化とマグマ混合（これでは2000年噴火を説明できない）
マグマ系解析のための新視点

集斑晶に注目：鉱物からマグマのタイプを決定
三宅島火山のマグマ貯蔵・供給系

2種類の集斑晶（それぞれ別のマグマが晶出）が共存
マグマ系の変遷（高温マグマの例）



集斑晶を解析する
ことで，500年間の
それぞれのマグマ
の時間変化を追
跡できた。
高温マグマは500
年間の間に温度
低下
低温マグマは温度
上昇
1983年の次の噴火で活動するマグマタイプを
予測できた。
海底マグマ
山頂マグマ
海底マグマ
2000年噴火とは：山頂（高温マグマ）と海底（低温マグマ）から2つ
のマグマがそれぞれ噴火した。
2000年噴火の解釈と今後の活動
500年間活動したマグマ系は破壊された
ー＞中長期噴火予測へ
長い休止期にある活火山の例（利尻火
山）
最新の噴火が8～9千年前－＞活火山の仲間入り
将来の噴火の可能性を科学的に評価する必要
火山地質学的調査
噴出順序・噴火様式・噴出量，そして噴火年代
 層序のはっきりしたサンプルの採取

利尻火山の発達史

多くの火山では活動期が区分できる
火山には寿命がある？
噴出率の時間変化（多くの火山で共通するかもしれな
い）
岩石学的（物質科学的）手法によるマグマの
進化の解明

全岩化学組成（主成分・微量成分・希土類・同位体
比）や鉱物組成分析そして顕微鏡観察
地殻起源のマグマの解析
噴出率とマグマ温度（地殻下部の温度）が相関している!!
マントル起源マグマ
の時間変化

マントル起源マグマの
性質が，噴出率と地殻
下部の温度変化と対
応
利尻火山は火山としての一生を終えつつあ
る？

利尻火山の発達史（例えば噴出率）とマグマの諸性
質の変化は単一の熱源の上昇と冷却で説明できる。
火山地質・物質科学的解析による
中長期噴火予測

三宅島火山
過去500年間のマグマ系は破壊
次の活動期への移行

利尻火山
火山としては寿命
永遠の眠りへ？
（次の熱源の上昇が必要：広域的に影響を
与える事件があるであろう）
中長期噴火予測手法を確立するに
あたって
方向としては正しい（唯一の方法？）
 現段階では研究の域である
全ての活火山を同じようにやれるか？

種々の火山での研究例を積み重ねる
 優先火山の選定と火山別のマニュアル作成
調査・解析手法をルーチン化

今後数年間の研究対象（進行中）

安山岩～デイサイト質の爆発的噴火主体
北海道駒ケ岳，有珠山，樽前山

玄武岩質～安山岩質の爆発的噴火主体
十勝岳，雌阿寒

玄武岩質の溶岩流主体
三宅島

安山岩質の溶岩流も主体
桜島

カルデラ火山
支笏，洞爺，阿寒，摩周，十和田

日本とは異なるテクトニクス場にある火山
白頭山，ラバウル，ハワイ