Integrated geophysical and geochemical observations for detecting precursors of magma movement and eruption

综合地球物理和地球化学观测，探测岩浆运动和喷发的前兆

基本信息

批准号：
22H01304
负责人：
梅田浩司
金额：
$ 8.15万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

低周波地震は地下深部でのマグマの移動・蓄積や噴火に至る準備過程など反映している地球物理学情報である．一方，マグマから放出されるガスのうち化学的に不活性なヘリウムのフラックスが噴火前には大きくなることが知られており，マグマ活動を捉える上での有効な地球化学的な情報と考えられる．しかしながら，これまで両者を同時に観測したり，その関係についてあまり議論が行われてこなかった．本研究では，北海道亀田半島沿岸を対象に低周波地震の観測を継続するとともに，気象庁一元化震源カタログからMatched filter 法によって低周波地震を検出することにより，過去から現在までの低周波地震の活動状況やその時間推移を把握する．また，震源域の温泉ボーリングを利用してへリウム・炭素同位体をモニタリングすることにより，マントル起源物質の上昇フラックスの変動と低周波地震の活動状況（時空間変化）の関係を明らかにする．その上で，気象庁が常時監視・観測を行っている50の活火山以外にも適用できる，簡便かつ安価な新たな火山モニタリング手法を提案する．2022年度は地球化学モニタリングサイト（渡島半島湯の川温泉井）において毎月1回程度の試料（遊離ガス，温泉水）の採取を行うとともに，希ガス同位体，炭素同位体（二酸化炭素），温泉水の主要溶存成分の分析を行い，これらの変動を観測を継続している．これまでに約2年半の観測データを蓄積した．また，気象庁一元化震源データからモニタリングサイト周辺の低周波地震のデータの抽出を行い，発生頻度や深度の時系列データセットを作成した．

低频地震是地球物理信息，反映了岩浆深地下的运动和积累以及导致喷发的制备过程。另一方面，众所周知，在喷发前从岩浆中释放出的气体中化学惰性氦气的通量，被认为是捕获岩浆活性的有效地球化学信息。但是，同时又观察到了这两者之间的关系。在这项研究中，我们继续观察到卡梅达半岛海岸沿线的低频地震，我们也了解了通过使用日本气象代理机构的中央式上述epenter epicenter Catalog的低频滤波器方法检测到低频地震，从过去到现在，低频地震的活动状态和时间趋势。此外，通过使用震中区域中的温泉监测氦气和碳同位素，我们阐明了低频地震的活动状态上升的波动与活动状态（时空变化）的波动之间的关系。然后，我们将提出一种简单且廉价的新火山监测方法，该方法可应用于日本气象局不断监测和观察到的50个活跃火山之外。在2022财政年度，每月在地球化学监测地点（Yunokawa Onsen I，Oshima Peninsula）和贵族加油同位素同位素，碳同位素（碳doxide）和热春季水的主要溶解组件中，每月收集样品（游离气体，温泉水），并分析了这些变化。我们积累了大约两年半的观察数据。此外，日本气象局从集中的地震源数据中提取了监测地点周围低频地震的数据，并创建了发生频率和深度的时间序列数据集。