活動的火山の噴火履歴と噴出物の物質科学的解析による噴火準備過程の解明

課題番号：1004

（1）実施機関名：

北海道大学大学院理学研究院

（2）研究課題（または観測項目）名：

活動的火山の噴火履歴と噴出物の物質科学的解析による噴火準備過程の解明

（3）最も関連の深い建議の項目：

2．地震・火山現象解明のための観測研究の推進
（2）地震・火山噴火に至る準備過程
（2‐2）火山噴火準備過程
イ．噴火履歴とマグマ発達過程　　

（4）その他関連する建議の項目：

1．地震・火山現象予測のための観測研究の推進
（2）地震・火山現象に関する予測システムの構築
（2‐2）火山噴火予測システム
ア．噴火シナリオの作成

（5）平成20年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：

新規研究

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

噴火予測に関する研究は活動中の火山に地球物理学・地球化学的観測網を整備して，マグマとその移動の検出に主眼がおかれてきた．これらの研究は直前噴火予測においては大きな成果をあげてきたが，近代的な観測が始められてからまだ100年余りしか経過しておらず，過去に起こった大規模噴火，多様な噴火様式に対する経験が絶対的に不足している．また国内の活火山の全てに観測網を整備することは現実的ではないが，個々の活火山の将来の噴火ポテンシャルを何らかの方法で評価しておくことは不可欠である．社会的要請の大きい中長期噴火予測および噴火推移予測のためには，地質学的手法による噴火履歴の解明や過去の噴火推移の理解が不可欠であり，それに加えて噴出物の物質科学的解析によるマグマ発達過程を明らかにすることも必要である．

本課題ではまず活動が特に活発で近い将来に噴火すると考えられ，また噴火シナリオ作成予定であり長期集中観測実施予定の他の研究課題でも対象とする，伊豆大島，桜島火山および有珠火山を集中的な研究対象とする．これらの火山では，まず地質学的手法により噴火履歴の高精度の解明を目指す．桜島では噴火履歴解明の精度を上げるために，特にトレンチ調査もあわせて実施する予定である．またこれらをもとに噴火履歴および噴火推移に沿った組織的な試料採取を行い，物質科学的手法によって，地球物理学的観測では追跡不可能な長期にわたる，マグマ系の発達過程および個々の噴火プロセスの変化を明らかにして，マグマ系の現状を推定する．そして，これらのマグマ系の発達に関するデータを，地球物理学的観測データと融合することによって，噴火準備過程の高精度なモデルを構築し，解明することを目指す．このために他の計画との連携を重視し，特に噴火シナリオ作成に貢献することを目指す．

それ以外の活火山についても，できるだけ多くの火山での基礎的データの蓄積に努める．噴火様式や噴火間隔が様々な活火山で，低い噴出率の火山として蔵王と十勝岳，歴史時代において噴火頻度は高いが最近の噴火頻度が低下している火山として樽前山，そして表面現象はなく長い休止期にある火山として摩周火山において，主として研究を実施する．それらの火山について噴火履歴を高精度に求め，噴出物の岩石学的解析を行うことによってマグマ発達過程も長期にわたり明らかにする．一方，日本と比べて噴火頻度の高い海外の火山、特にカムチャッカの火山についてもロシアとの共同研究でマグマ発達過程を検討し，国内の火山との比較を行う．それらを用いてそれぞれの火山の噴火ポテンシャルを評価し，中長期の噴火予測を行うことを目的とする．

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

5か年の計画は以下のとおりである．

平成21年度においては，桜島ではこれまでの研究を総括するとともに，地表踏査を実施し，トレンチ地点の選定を行うことを主目的とする．有珠山においては，長期のマグマ進化を解明するための試料採取に重点を置く．伊豆大島では文献による噴火記録と地表踏査による噴火推移の対比に試みる．それ以外の火山でもこれまでの研究の総括を行い，それを踏まえた地表踏査を行うことに重点がおかれる．

平成22年度においては，桜島でトレンチ調査を実施する．さらにその結果を踏まえて，次年度のトレンチ地点の選定を行う．有珠山では試料の岩石学的検討を行う．伊豆大島では地表踏査を継続する．それ以外の火山でも地表踏査を継続する．またカムチャッカのクリチェフスコヤ火山において試料採取を行う．

平成23年度においては，桜島火山でトレンチ調査を実施するとともに試料の岩石学的検討を行う．さらに採取試料の岩石学的検討を行う．有珠山においては岩石学的検討を継続するとともに，関連するボーリング探査にも参画する．伊豆大島では岩石学的検討に重点をおく．それ以外の火山でも岩石学的検討を行う．カムチャッカのクリチェフスコヤ火山において試料採取を行うとともに，物質科学的解析をおこなう．

　平成24年度においては，桜島では試料の岩石学的検討を行うとともに地表踏査も行う．有珠山ではボーリング探査の資料も加え岩石学的検討を行う．伊豆大島およびその他の火山では岩石学的検討を行うとともに，追加の地表踏査を行う．カムチャッカのクリチェフスコヤ火山において物質科学的解析をおこない，マグマ系の検討と日本の活火山との比較を行う．

　平成25年度においては，研究のとりまとめを行い，投稿論文作成を重視する．特に桜島，有珠山および伊豆大島では噴火シナリオ作成にも協力する．また複数の火山で中長期噴火予測を試みる．

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

北海道大学大学院理学研究院　中川光弘・吉本充宏・松本亜希子・長谷川　健・宮坂瑞穂

他機関との共同研究の有無：
　山形大学理学部　伴雅雄（代表者）
　東北大学大学院理学研究科　栗谷豪（代表者）
　千葉大学大学院理学研究科　津久井雅志（代表者）
　九州大学大学院理学研究院　寅丸敦志（代表者）
　鹿児島大学理学部　小林哲夫（代表者）
　北海道教育大旭川校地学　和田恵治（代表者）
研究協力機関
　産業技術総合研究所古川竜太（代表者）

（9）公開時にホームページに掲載する問い合わせ先

部署等名：北海道大学大学院理学研究院地球惑星システム科学分野
電話：011‐716‐2111（代表）
URL：http://www.sci.hokudai.ac.jp/faculty/section/nature/index.html