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鹿屋における地電流の変化と桜島火山活動について（11)一昭和30〜 3
1年 比 幸 子 け る 活 動 一

吉 松 隆 三 郎

ChangesofEarth‑CurrentPotentialsat Kanoya
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By

TAKASABURO YosHIMATsu
Abstract
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§1. 緒 言桜尚火山の爆発i
乙伴う附近住民の災害の歴史は古く，その防災対策のためいろいろの調査研究がなされているが肝心の常続的観測の貧弱なため，いまだ子報警報の段階ζ
lは迷い．桜島の噴火の前兆と思われる地変は常l
こ一定しているとは限らない． しかし精密な調売によっては爆発の危険性に対するいくつかの徴候をつかみ得る可能性がある乙とは，乙、でとりあ
げた昭和 30年 10月 13Elの爆発に闘する安井〔1），及び今虫・安井等【2〕の論文でもわかる．彼等の調査は地震，微動，噴煙等の通常の機械的エネルギーに関するものである．前兆的なことに注目すれば更に土地の傾斜，伸縮i
或は電磁気エネルギーについての観測も併せ調査する乙とができるともっと面白いと思う．しかし電磁気的分野についてはなにも桜島に限

T. Yoshimatsu

58

った乙とでなく，他の火山についても，或はまた外国でも，取扱うものがはなは f
ご少い．この点｛乙閲しては力武 ・縞山（3，〕 作久間（4〕等の三原火 11.
1. 或は北海道新・火山に朕lする地球磁気学的研究は注同される．
大医 3 年の般向噴火後のfn~街水準ill1JL1 によると，鹿児j；占的周辺で数十胞の土地のr...t；下ゐり，

火「lより 30粁の遠方にもそのj彩緋があった〔5〕．また主な大きい噴火前には土地が随起したとゅうこともいわれている〔6〕．脱届は桜島火口より 27粁陶＊にはなれ，姶良カルデラ乙近く位しており， i
幽当な方法によっては火山活動と何等かの関係ある F
町議気現象がの外線 l見山されるのではないかと考えられる．われわれの立場としては，鹿屋でやっている地悩流

玉目:t.
12
5年 8〜9月の小噴火の場合はっきしらべた．かなりとの関係をみるために，さきに H明｜邸な関係がみつかった〔7〕．乙訟では，ひきつずき昭和 30年秋から始った活動についても問機な淵査をやってみた．現在は鹿屋では地電流の外に地磁気観測もやっているが，乙の時は地俗流のみであった．将来は地磁気についてもどういう乙とになるかやってみる必要があろう．
なお山屋の地電流観測にはいろい ろ技術上困難なと乙ろがあるので比較的長時間の平均値一月平均値ーを使ってしらべることにする．やってみると，やはり火山活動と関述して変化mする地 流を側測した．
§2. 地電流の変化と火山活動

1
952〜1958 (3月）の地氾似需の市北成分N （恭線長 2.80粁）につき採用した月平均値j）（. をプロットしたものは第 1図である．
（絶対 （向52円'
531q
541'
1551'
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158!
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()。
品B≫

Fig.1. Variationsofmonthlymeanso
fthenorth・componentofearth・currentpotentialsatKanoya. Arrowshowst
hedirectionofearth・currents.

m流が南から北に向う場合を疋とし，単位は mV/km である ．東西成分はデータ ー があまりよくないので今回は一応ふれない乙とにした．
これでみると月平均｛胞は（ 1）年周変化をしながら，（ 2）次第に減少してゆく一般変化がある．いま考えようとしている火山活動！と対する地地流変化としては，一応乙の 2つの大きい傾向の変化のことは除外することにする．

(2）の一般変化は薗線 AB (‑3.Omv/kmEarth‑currentatKanoyaandtheVolcanoSakuraiima59）として乙れからの橋義ムN を求める．次に (1）については 1
952〜1954年の火山/year
活動の静騒な期間におけるムN の平均 MJ を求め， ~N ＝ ムN-MV を計算する．このf>
Nをプロットすると第 2図（ A）である ． 乙れをみると上の操作は概ね成功しているようである ．なお第 1図｛こは 1956年 7月以降の月平均偵は観測上の変更のため，それ以前の値I司レベルにするため一定値 1
7.5mV/km を加えて図示しである．とi952〜1954年の 3カ年は何月の備は殆んど変動
第 2図（ A）をみて直ちにわかるように， 1がみられないが， 1955年からは大きい変化が現われており，明らかにそれ以前と様子が異っている．たまたま桜島は脱述の如く 1955年 10月 13日の大爆発をのろしとして火山活動が957年初め頃までつずいたわけである．乙の桜島の火山活動の地震学的及び火山学
初まり 1
的なととは鹿児島地方気象台の熱心な努力によって詳細！な報告・〔8〕があるので，随時その結果を借用することにする．
火山活動を表示する目安としてはいろいろなものが考えられるが，従来使われているのは火山性地震或は地震微動で・ある．一般に後者は前者に比して頻度が非常に多く， もっぱら火道の浅所における現象とされている．従って必ずしも火山全体或は深所のマグマ活動を忠実に表現しているとはいえないかもしれないが，爆発の前とか，活動が静認な時期から再び活ごすときとか，或はマグマの活動が皆しい場合とか，特別な気象現象のない時期とかで動しfは或程度全般的活・動の指僚になると思う．最近では：
皆しく高倍事の地震計ができるので微動は火山：子知の研究i
己最も重要なもの、一つであろう．第 2図（ B）のPは1
954〜1957の観測l
年（ 3月）の閥の fi:i月の全火山性地震微動回数を示している（ 2). pの大部分は所澗 B型微動によるものである．
f;f~ 2凶（ A）と（ B）とを比較すると， 1
956年 10月以降の P の大きいf胞を示す月を除．
．

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15060T. Yoshimatsu

くと， oNは P と逆相闘を示している部分がみられる．しかし 1955年末は P は爆発前の1954年の小さい値に近いのに， oNは大きな正の他を示している．それで oNにほ P と逆相関する部分と時間と共に徐々！と大きくなってゆく或変化があるようにみえる．従っていまoN=f(t）ーα Pとおいてみる．乙〉に α は常数で 0.
49ととる. f(t） は火山活動に関係した或変化を示す函数とする．それで oN＋α Pをプロ v トすると鑓 3図となる．乙れは第 2図（ A）でP と逆相関していた大部分の変化は消去されて，ゆっくりした，北向きに流れる地電流を示す tlh線になってしまう．爆発前の 1954年では，附々一定（ 4mV/km）で 1955年初め頃から徐々であるが，次第に増加し， 10月から急に増加している .10月 13日の第 1回爆発の後は火山活動は一時おさまったようにみえたが， oN或は f(t）はぐんぐん増して， 1956年 2〜 3月で最大となり，乙れより急i乙減少して， 1956年 8月〜 9月には目指 1954年程度になっている．ただ 1955年 8月， 1956年 7月の他は著しく f(t)I曲線よりはずれているが，（ A), (B)
図からみると oNの極少値の方が P の極大値より 1カ月早く起っている乙とによっている. 1955年 2月の他もこの傾向にあるともみえる．乙の点は興味あるが今後の資料に待つべきでそのま〉とした．また前にちょっとふれたように 1956年 10月， 12月， 1957年 1月， 2月が著しく P が大で，乙れと oN との対応は，他の期間とは傾向は一致しでも f量的に大いに異っている．従ってこの異常は f（めにも現はれている ．こ れらの月は大体火山活動の終末期にあたっていることは狩目される．

§3. 火山活動の椴要
地電流と比較のため，火山活動状況を前記由児島地方気象台の速報によってその櫛要をしるしておく．

1）.第 1回爆発 (1955年 10月 13日〉以前の状況をみると，徹動は 1955年になると 1954年に比して次第に多くなり， 8月｛と波大となり傑発後は急減している．また最大振巾の周期jの月平均が 1955年 6〜 9月I
己最大となり活動源が上昇したことを示す乙となどは注目きれるが既往の噴火のような顕著な前兆的地震活動はなかったようである．そして爆発後は火山活動が殆んど休止している．

2）.ところが 1
956年 1月上旬より爆発再開し，次第に深部岩嫌が活動しだしたようである． 2月 16自にはウイーヘ Jレト地震計で地震を観測している. 3月から 4月初めにはマグ
マは次第に上昇して穿孔作用が進行し， 1
時々その頭部が火口底にあらわれたこともある似と4日朝の噴煙は火山留を伴い，かつそのとき黒神部落に降ったl
噴出物のなかになり， 4月 2は新保l
限石質のものがあったという . 4月から 5月中頃までは穿孔作用も終り，マグマの股Earth‑current atKanoyaand theVolcanoSakurajima

61も上昇し，微動も急l
乙少くなってきた．津屋，諏訪の両専門家も桜島噴火は 3月末頃より本格的な熔岩活動の段階に移ったものとみているようである．

3）.その後は岩採頭は低下し，活動が下火となっていた．微動回数は 6月が最低となっている．

4). しかし 7月からは微動数は急昇し， 8, 9月も同程度につずき，再びや〉深い所で穿孔作用が起って活動が盛返えしてきたようである．そのなかには 9月 15日の如くかつてなかった高度（おOOm）に白色噴煙をあげ，村民の話によると多抵の赤熱噴石，或は熔お片が噴出された由といった工合である．また 10月初めに色地俊動，赤熱噴石或は熔科片を噴出した. 10月末から 11月初めにも一時活溌となるなどの消長を示した．

5）.その後一時静訟であったが， 12月初めからまた活動が活溌となり，噴煙， I噴石，爆発が増大し， 195
7年 1月上旬以降には草垣島燈台で深き 150kmの梢深発地震の外 13聞の有感地震，有村でA型有！部地震，寝入附近i乙震度班の地震発伎があり，地震活動の方にも及んだ． 2月の微動数；ま 1955年以降段大を示した．

6）.以上のような 1955年 10月 13日に初る桜島の活動も 1957年 3月中旬頃より衰え，現在まで休止の状態にある．

§4. 結果の検討と今後の問題
f(t） の値は爆発前年の 1954年ではほぼ 4mV/kmの正の一定他を示しているが， 1954年の P の平均は約 80であるので＋αPの操作によるものと思はれる．乙れはもともと 1954年では oN母 Oである乙とに合わすのには，乙の程度の P を発住せしめる地下活動ではoNl
乙は殆んど影響が現われない．むしろ oN=f(t）ーα（P‑Po）の如く表現した万がよかろう．なお火山活動の終末期における比較的静詔の時の f(t），例えば 1956年 9,10,11月
及び 1957年 3月の値は 1954年の値とほぼ等しいところをみると桜島火山は平常でも毎月数10回位の P が起る習性の如きものがあるのでなかろう か. 1952〜3年についてしらべるとわかるだろう．
ともかくも今回の火山活動に関してはまず f(t） の変化に着目すると， 1955年 10月第 1回爆発の時には特i乙乙れとゅう変化なく，爆発前から徐々に増大してゆく過程を示しているに過ぎない．恐らく乙の爆発が深部の火山活動の本体を表わすものでなく， もっと浅い所に原因するものであろう．鹿児島地方気象台速報にもそのような感惣を示しである．核心はもっと後の 1956年の初め， 2〜 3月頃？とあると思われる．

乙の時期で f(t）は最大となり以後急減している ． 乙れを §3の 2）項と比較すると f(t） の変化は火山深部のマグマの活動を示しているように考えられる．またくわしくみると 1955年 1
1〜12月は f(t） が平坦とな

62T. Yoshimatsuって恰も減少しかけたと乙ろで再び活動がもりかえしてきて下りきれずやがて 1956年初めの明大となったとも考えられる．乙の点、も §3の 1), 2），項に対応しているようだ．
そうだとすると， 1956年 10月以降の著しく大きい P の出た則聞は活動末期で深所のマク．マの活動衰えて，乙れの商接活動というよりも， もっと浅い部分の活動が』盛んであったことによるものではないかと ！~ う．従ってマグマの活動に伴ってエネルギ｛が地大する過程においてその一部或は大部分が商接微動発生長！と貸されて減少する場合はその誌に相当するもの
がー αPで表わされると考えると，乙の期間の大きい P については αPの関係が成立しなくてもよいと考えられる．
脱述のように本文では地協流東西成分については触れなかったが，観測結果から推測すると1956
年初めには東向きの南北成分よりは大きい地沼流があるようである．そうすると f(t)に相当する地悩流ベクトルは北東｛乙向乞最寄りの胞児島許可の定向，または商隈山を含む海岸山系にほぼ直交して，鹿屋の しらす 地帯を横断する万向である． しかし乙れはもっと確実な資料によらねばならぬ．鹿屋ーカ所のことから勿論どんな機構で f(t）が起っているかなどはわからない． しかし考えられる可能性としてはいろいろあろう．例えばマグマの活動に伴い，漏l度の上昇，圧力の地大，或は化学変化に伴って，熱電流，流動低位，接触電位の生成，また熔岩の冷却に伴ってできる熱残留磁気のなかで導体の燃岩が運動すると誘導電流が流れる．或は土地の傾斜が起って地中電解質の濃淡の分布が変化することもあり得る．
いずれも計抗するには素材となる観測l値がないのでやってみても現在は一つの額像でしかな,
1・'ー
桜島を火山活動の rf:
1
心としている姶良カルテ ラは繭線的鉱りが桜島と鹿屋の距離程度あり乙れを中心として殆んど南九州全域に灰石（しらす）が噴出堆積しているが， もし桜島島内及ぴカルデラの四周において諸積の地球物理的観測を行う乙とができると，一般火山物理学の研究に対しては勿論，ひいては防災対策面においても苗有効な結果が得られるであろうことは従来訪・家の研究またこ、に述べた乙とからも明らかであろう．現在気象庁でやっている
噴甥飽測は天候の関係もゐるが， 1956
年初めから火 I.
LI性地伎微動はぐんぐん地大していったにもか〉わらず 1
0月爆発まで毎月 噴煙又は噴気活動をつずける程度 （気象要覧〉しかデーターは発表されてない． もっと機械的観測の資料を発表するようになれば，既述の鹿児島地方気象台の業組も今後一段と光を地すであろう，一方鹿屋においては，従来の経綿もあるが， J二述の結果からみても今後のことを考えて完全な観測を継続するように心掛ける乙とが大切であろう．
終りに火山資料につき配！ぷを得た Uli児島地方気象台に御礼申し上げます．
(1958,11,20)

Earth・currentatKanoyaandtheVolcanoSakurajima

文 献〔1〕安井盟：！致E盛時報，第 23巻，第 1号， 35(19日）(2〕今里能，安井監外：研究時報， 10巻， 5号， 397(1957).G.R.,Vol.60, No.2,165(1955)(3〕力武常次，横山泉： J〔4〕佐久間修三：日本物理学集報，第 1巻第 3号，（ 1〜12)(19珂〉〔5〕大塚弥之助：日本の地質榔造， 204(1942)〔6〕 安 井 盛 ： 抑j
候時報，第 25巻第 8号， 399(1958)〔7〕吉松随三郎：柿岡地磁気観測所要報．第 6巻第 1号， 31(1951)〔8〕血児向地方気象台：桜島爆発速報（第 1〜7号）， (1955‑58)．
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