Understanding the magma system at Taal volcano, Philippines, based on in-situ geophysical observations

基于现场地球物理观测了解菲律宾塔尔火山的岩浆系统

• 批准号: 19KK0084
• 负责人: 熊谷 博之
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0084/
• 关键词: 噴火; マグマ; 地震波散乱; 火山ガス; 比抵抗; 重力; 地殻変動; 火山監視; 多項目観測

本研究では2020年にフィリピンのタール火山で起こった噴火に伴い、同火山における地震波伝播構造・電磁気構造・重力・地殻変動・流体組成にどのような変化が起こっていたかを解明することを目的としている。タール火山で噴火前から発生した火山構造性地震の散乱波を用いて、火山島東斜面において浅部マグマが存在すると推定されていた領域における平均自由行程と非弾性減衰の時間変動の推定を行った。この解析においては、散乱波の継続時間を表すエンベロープ幅に加えて、S波の到着時刻とエンベロープ振幅が最大となる時刻との差であるピークディレイタイムを用いて逆問題解析を行った。その結果、噴火の数カ月前からこれらの推定値が系統的な変化を示すとともに、P波の走時変化やCO2ガスの放出量と相関を示すことが分かった。その結果から、同領域において噴火前に均質度が上がるとともに、非弾性減衰が強くなることが示された。これは噴火直前にマグマの粘性が増加したことを示唆しており、2020年の噴火が爆発的な噴火から始まったことと整合している。タール火山島における噴火前の重力値の測定データからブーゲー異常を求めた。その結果、火山島は高重力カルデラ内に存在しており、火口湖の地下にも高密度体が存在する複雑な構造をしていることが分かった。噴火によって被害を受けた観測点の復旧がカウンターパートによって行われた。それらの観測から、噴火前に活発に起こっていた火山構造性地震が火口がある火山島周辺では観測されなくなり、噴火前には発生していなかった微動が観測されるようになった。また噴火前には検出されていなかったSO2の大量放出（数千トン/日）が火口から起こっていることが観測されている。このことは、噴火によりマグマシステムが開放的になる変化が起こり、マグマから大量のガス放出が非爆発的かつ継続的に起こっていることを示している。

在这项研究中，目的是阐明地震波传播结构，电磁结构，重力，重力，地壳变形和流体成分以及由于2020年菲律宾焦油火山喷发而发生的变化。 。使用在焦油火山爆发之前发生的火山结构地震的散射波，我们估计平均自由线在火山岛东坡上存在的平均自由线的波动。在此分析中，除了指示散射波的延续时间的包膜宽度外，还使用峰值延迟时间进行了反向问题分析，这是S波的到来时间与何时的差异信封振幅是最长时间。结果，已经发现这些估计值在喷发前几个月都具有系统的变化，并且它们与P波的运行变化和二氧化碳气体释放量有着相关性。结果，结果表明，在同一区域，均匀性的程度在喷发前增加，弹性衰减增加。这表明岩浆的粘度在喷发前不久就增加了，并且一致，即2020年的喷发始于爆炸性喷发。从塔尔火山岛爆发之前的重力值的测量数据获得了bouge异常。结果，发现该火山岛存在于高力量火山口中，并具有复杂的结构，其中火山口湖下存在高密度的身体。柜台部分进行了喷发损坏的观察点的恢复。从这些观察结果来看，在火山岛附近不再观察到有火山口的活跃火山结构地震，并观察到在爆发之前没有发生过。还观察到，在火山口发生了很大的SO2释放（数千吨/天）。这表明喷发会导致岩浆系统开放的变化，表明从岩浆中发生大量气体释放和连续。

项目成果

Plume height, duration and volume of sustained explosive eruptions inferred from eruption tremor amplitudes

从喷发震颤幅度推断出持续爆发性喷发的羽流高度、持续时间和体积

• DOI: 10.1093/gji/ggac239
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geophysical Journal International
• 影响因子: 2.8
• 作者: Mori Azusa;Kumagai Hiroyuki;Londono John Makario
• 通讯作者: Londono John Makario

Temporal changes in scattering and attenuation characteristics at Taal volcano, Philippines, estimated by inversion of envelope widths of volcano-tectonic earthquakes

通过火山构造地震包络线宽度反演估计菲律宾塔尔火山散射和衰减特征的时间变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Miki Hamamoto;Hiroyuki Kumagai;Rudy Lacson;Ma. Antonia V. Bornas;Renato Solidum
• 通讯作者: Renato Solidum

Time Variation in the Chemical and Isotopic Composition of Fumarolic Gasses at Kusatsu-Shirane Volcano, Japan

• DOI: 10.3389/feart.2019.00249
• 发表时间: 2019-09-24
• 期刊: FRONTIERS IN EARTH SCIENCE
• 影响因子: 2.9
• 作者: Ohba, Takeshi;Yaguchi, Muga;Shingubara, Ryo
• 通讯作者: Shingubara, Ryo

Mapping Envelope Widths of Volcano-Seismic Events Using Space-Weighting Functions to Estimate 3D Scattering and Attenuation Structures at Volcanoes

使用空间权重函数绘制火山地震事件的包络宽度以估计火山的 3D 散射和衰减结构

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroyuki Kumagai;Miki Hamamoto
• 通讯作者: Miki Hamamoto

火山性地震のエンベロープ幅の逆問題解析を用いたタール火山の3次元散乱構造の推定

利用火山地震包络宽度反问题分析估计塔阿尔火山三维散射结构

• 发表时间: 2020
• 作者: 濱本未希;熊谷博之
• 通讯作者: 熊谷博之