地震波を用いた噴火の力学過程に関する研究

利用地震波研究火山喷发的动力过程

基本信息

批准号：
05740284
负责人：
西村太志
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

噴火時に火山体に作用する力の大きさFと力の働く時間tauの関係を定量的に明らかにするために、穏やかな噴火により励起される規模の小さい噴火地震から爆発的噴火に伴う爆発地震を解析した。十勝岳,浅間山,セントヘレンズ火山のデータを解析した結果,以下の関係が明らかとなった。(1)爆発地震の震源パラメータの間には,Fはtau^2に比例するという関係が認められた.(2)規模の小さい噴火地震の震源パラメータの間にはtauはFに依存せずにほぼ一定の値をとるという特徴が認められた。これは,爆発地震のスケーリング法則とは明らかに異なる.(3)Single Force Model (Nishimura and Hamaguchi,1993)によると,(1)(2)の結果は,爆発地震を励起するマグマの温度は一定であるのに対し,規模の小さい地震のそれは規模が大きくなるにつれて温度が高くなることに相当する.規模の小さい地震から大きい地震まで,統一的に解釈できる噴火地震の発生モデルを考案した.これは,まず,火山直下数キロメートルに存在が指摘されているマグマ溜まりから,半径rのマグマ球が,ホットストークス流れと熱伝導による冷却過程を満足しつつ上昇する.そして,地表面に到達したときに噴火地震を励起するというモデルである.数値計算によれば,マグマの物性等で決定される臨界マグマサイズよりも小さいマグマ球は上昇中の冷却によりマグマの温度が下がるのに対し,大きいマグマ球はマグマ溜まりの温度のまま地表面に達する.つまり,マグマのサイズが温度の違いを生じ,異なるタイプの噴火地震を励起しているとかんがえられる.本研究では,爆発的な噴火と比較的穏やかな噴火は,火口深部から上昇してくるマグマの大きさにより区別されている可能性が高いことを示した.

为了定量地阐明火山喷发时作用在火山体上的力 F 的大小与该力作用的时间 tau 之间的关系，我们研究了火山喷发过程中作用在火山体上的力 F 的大小之间的关系。分析了喷发和力作用的时间。对十胜山、浅间山、圣海伦斯山的数据进行分析后，明确了以下关系。 (1) 在爆发性地震的震源参数中，观察到 F 与 tau^2 成正比的关系。 (2) 在小规模爆发性地震的震源参数中，tau 不依赖于 F。观察到该值几乎恒定。这明显不同于爆炸性地震的标度定律 (3) 单力模型（Nishimura 和）。 Hamaguchi，1993），（1）和（2）的结果是激发爆炸性地震的岩浆温度是恒定的，而小规模地震的温度随着震级的增加而增加，这对应于统一的系统。地震从小到大。我们设计了一个可以统一解释的喷发地震发生模型。该模型基于半径为 r 的岩浆球被热斯托克斯流和已知存在的岩浆库的热传导冷却的过程它在火山正下方几公里处上升，同时满足以下条件。然后，它到达地面。根据数值计算，小于由岩浆物理性质决定的临界岩浆尺寸的岩浆球，由于上升过程中的冷却而具有较低的岩浆温度，同时保持岩浆室的温度。。换句话说，人们认为岩浆的大小会导致温度差异并激发不同类型的喷发地震。在这项研究中，爆发性喷发和相对平静的喷发是由火山口深处上升引起的。它们很可能是根据岩浆的大小来区分的。