地球物理・地球化学的複合アプローチによる火山噴火準備過程の解明

使用地球物理和地球化学相结合的方法阐明火山喷发的准备过程

基本信息

批准号：
19F19316
负责人：
小山崇夫
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-11-08 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、前年度までに三宅島下の比抵抗構造と自然電位分布を明らかにした。R3年度は、熱水流動シミュレーションコードを使用した数値計算により、先述の既存の構造を説明できるかどうか、また、説明するように構造を修正することを試みた。熱水流動シミュレーションの結果、等方媒質の浸透率構造を仮定すると、島周囲の海から三宅島下への海水の浸透が顕著となり、比抵抗値に換算すると、MT法解析から得られた構造よりも圧倒的に低比抵抗となってしまい、両者が不整合になることがわかった。そのため、浸透率には異方性があることがわかり、海からの海水浸透を妨げるような層の存在が必要であることがわかった。加えて、ドローンを利用した空中磁気測量データの解析も実施した。当観測は、市販のドローン（DJI社Matrice600Pro）にセシウム光ポンピング磁力計(Geometrics社G-858)を搭載して実施したものである。その結果、平均磁化強度は12A/mとなり、玄武岩の標準的な強度範囲と一致した。また、山頂カルデラ火口周囲で平均よりも強磁化を示す一方で、カルデラ下は弱磁化を示した。このことは、カルデラ周囲は以前の噴火で未噴出だった火口内溶岩が固化し、磁化を獲得したものであり、カルデラ下は2000年噴火で粉砕され、磁化ベクトルの向きがランダムにかき乱されたため、全体として弱磁化を示したものと考えられる。また、当研究成果をとりまとめ、査読付き国際誌への投稿準備を行った。

在这项研究中，我们明确了三宅岛去年的电阻率结构和自然电位分布。在R3年，我们使用热液流模拟代码进行了数值计算，以确定上述现有结构是否可以解释，并修改结构以实现这一目的。热液流模拟的结果是，假定各向同性介质的渗透结构，海水从岛周围海域向三宅岛底部的渗透变得显着，当转换为电阻率值时，从MT 方法分析变得更加明显，还发现电阻率极低，导致两者不匹配。因此，发现渗透性存在各向异性，并且发现防止海水从海洋渗入的层的存在是必要的。此外，我们还使用无人机分析了机载磁力勘测数据。该观测是使用配备铯光泵磁力计（Geometrics G-858）的商用无人机（DJI Matrice600Pro）进行的。结果，平均磁化强度为12A/m，符合玄武岩的标准强度范围。此外，火山口火山口顶部周围区域的磁化强度高于平均水平，而火山口下方区域的磁化强度则较弱。这是因为火山口周围的区域被之前火山喷发时未喷发的火山口内的熔岩凝固并磁化，而火山口下方的区域则因2000年的喷发而破碎，磁化矢量的方向被随机扰乱。据认为整个结构表现出弱磁化。我们还汇编了这项研究的结果，并准备提交给同行评审的国际期刊。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hydrothermal and magmatic system of volcanic island inferred from magnetotellurics, seismicity, self-potential, and thermal image: the example of Miyakejima (Japan)

从大地电磁、地震活动、自电位和热图像推断的火山岛热液和岩浆系统：以三宅岛（日本）为例

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marceau Gresse;Makoto Uyeshima;Takao Koyama;Hideaki Hase;Koki Aizawa;Yusuke Yamaya;Yuichi Morita;Derek Weller;Tawat Rung-Arunwan;Takayuki Kaneko;Yoichi Sasai;Jacques Zlotnicki;Tsuneo Ishido;Hideki Ueda;Maki Hata
通讯作者：
Maki Hata

Anatomy of a volcanic island inferred from a multiphysics approach

通过多物理场方法推断火山岛的解剖结构

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marceau Gresse;Makoto Uyeshima;Takao Koyama;Hideaki Hase;Koki Aizawa;Yusuke Yamaya;Yuichi Morita;Derek Weller;Tawat Rung-Arunwan;Takayuki Kaneko;Yoichi Sasai;Jacques Zlotnicki;Tsuneo Ishido;Hideki Ueda;Maki Hata
通讯作者：
Maki Hata

Hydrothermal and Magmatic System of a Volcanic Island Inferred From Magnetotellurics, Seismicity, Self‐potential, and Thermal Image: An Example of Miyakejima (Japan)

DOI：
10.1029/2021jb022034
发表时间：
2021-06
期刊：
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
影响因子：
0
作者：
M. Gresse;M. Uyeshima;T. Koyama;H. Hase;K. Aizawa;Y. Yamaya;Y. Morita;D. Weller;T. Rung-Arunwan;T. Kaneko;Y. Sasai;J. Zlotnicki;T. Ishido;H. Ueda;M. Hata
通讯作者：
M. Gresse;M. Uyeshima;T. Koyama;H. Hase;K. Aizawa;Y. Yamaya;Y. Morita;D. Weller;T. Rung-Arunwan;T. Kaneko;Y. Sasai;J. Zlotnicki;T. Ishido;H. Ueda;M. Hata