箱根火山大涌谷北側斜面で 2017 年に観測された噴気組成（Ｃ/Ｓ比）の変動
代田

寧 *1 ・大場武 *2・谷口無我 *3・十河孝夫 *4・原田昌武 *4

Temporal variation of the fumarolic gas composition (C/S ratio)in 2017 at north side slope of Owakudani geothermal area, Hakone volcano
by*1

Yasushi DAITA ，Takeshi OHBA ，Muga YAGUCHI*31，Takao SOGO*4 and Masatake HARADA*4

1.

*2る温泉造成のための蒸気井（深度 500m）が地下の圧力はじめに
神奈川県の西部に位置する箱根山は、しばしば地震の上昇により制御不能（暴噴状態）になった（辻内ほか、多発や山体が膨張する地殻変動などが観測される活火山

2003）。さらに、それまで噴気活動が認められなかったであり、近年では 2001 年、2006 年、2008 年、2009

大涌谷の北側から県道 734 号線にかけての斜面に新た年、2011 年、2013 年、2015 年に比較的規模の大きな噴気が複数出現するなど、顕著な噴気異常が観測されな群発地震を伴う火山活動の活発化が発生している（原た（原田ほか、2012）。また、2015 年には、山体の膨。特に 2001 年
田ほか、2013；Mannen et al .，2018）

張、地震活動の活発化、蒸気井の暴噴現象発生を経て、の活動では、群発地震や、山体がわずかに膨張するよ

大涌谷においてごく小規模ながら観測史上初めてとなる

うな地殻変動（代田ほか、2009）に加え、大涌谷にあ水蒸気噴火が発生し、新たな火口や噴気孔が形成された

図1

噴気孔の位置（新噴気（E 領域）および大涌谷）。国土地理院発行の 2 万 5 千分の 1 地形図「箱根」を使用した。

*1 神奈川県環境科学センター〒 254-0014

神奈川県平塚市四之宮 1-3-39*2 東海大学理学部化学科〒 259-1292

神奈川県平塚市北金目 4-1-1*3 気象庁気象研究所火山研究部〒 305-0052

茨城県つくば市長峰 1-1*4 神奈川県温泉地学研究所〒 250-0031

神奈川県小田原市入生田 586

報告 , 神奈川県温泉地学研究所報告 , 第 51 巻 , 37-44, 2019－37－

（Mannen et al .，2018）。
これまで著者らは、2001 年の活動以後に新たに出現した大涌谷北側斜面の噴気域（新噴気域）において、原田ほか（2012）における B 領域ならびに E 領域の噴気孔を対象に火山ガスの採取と検知管法による分析を継続し、成分の時間変化について検討してきた。B 領域については 2005 年 6 月 6 日から観測を開始した。2006 年の活動前後には観測を実施していなかったが、2008 年
及び 2009 年の活動においては測定頻度が低かったために明瞭ではないものの、火山活動の活発化に関連してC/S 比の上昇変化が生じている可能性があることを指摘した（代田・板寺、2010）。その後、B 領域では噴気の写真 1

火山ガス採取の様子

勢いが衰えたため、E 領域の噴気孔で 2012 年 3 月 13日から観測を開始した。E 領域は 2003 年頃に発見され、気孔において、測定頻度を高めて観測を継続した結果、2011 年頃から急激に拡大し、現在では沸点以下の噴気2013 年と 2015 年の火山活動活発化の際に、群発地震が多数見られる活発な噴気地となっている。E 領域の噴の発生など火山活動の活発化に対応して噴気中の二酸

70

A60

B

C/S ratio

5040

C

30
20
10

日別地震発生数0
2012/1/1

10000

2016/1/1

2018/1/1

2014/1/1

2016/1/1

2018/1/1

1000
100
101

2012/1/1
図２

2014/1/1

C/S 比の時間変化と日別地震発生数の推移（2012/3/1 から 2018/12/31 まで）。

Ａ :2013 年の火山活動活発化に伴う変化。Ｂ :2015 年の火山活動活発化に伴う変化。Ｃ :2017 年の顕著な群発地震を伴わない変化。

－38－

化炭素（CO2）と硫化水素（H2S）の体積濃度比（以後、できるだけ大気が混入しないようにしたうえで、ロートC/S 比と呼ぶ）が変化する現象を捉え、この噴気域におの口からシリンジで噴気を採取した。シリンジとロート

ける火山ガス中の C/S 比観測が箱根山の火山活動予測の間に氷水で冷却したトラップ管を挿入して水分を凝縮に有効である可能性を示した（代田、2013；代田ほか、させ、水蒸気以外のガスがシリンジに採集されるように2017）。

したうえで、シリンジ中の CO2 と H2S の濃度を検知管により測定した。噴気孔の位置を図１に、火山ガスの採2015 年の活動以降も E 領域の噴気孔で観測を継続し取状況を写真１に示した。

ていたところ、2017 年の 6 月頃から再び噴気組成が変化する現象を捉えたが、その際、2013 年や 2015 年のケースとは異なり、顕著な地震活動の活発化（群発地震3.

2017 年の C/S 比の変化
2012 年 1 月から 2018 年 12 月までの E 領域の噴気の発生）は観測されなかった。本報告では、この 2017孔における C/S 比の変化を、箱根地域の日別地震発生年に観測された噴気組成の変化について報告する。

数とともに図２に示した。また、2017 年の変化が見や2.

すいように、短期間のグラフを図３に示した。なお、地火山ガスの採取・分析方法
火山ガスの採取・分析方法は、代田ほか（2017）と震発生数は温泉地学研究所の地震カタログによるもので同様である。すなわち、チタン製のロートを噴気孔にかある。図中の A は 2013 年の火山活動活発化に伴う C/S

ぶせ、ロートと地面の隙間を土などで埋めることにより、比の上昇変化に、B は 2015 年の火山活動活発化に伴う

7060

C/S ratio

5040302010

日別地震発生数02015/7/1
1008060402002015/7/1図３

2016/7/1

2017/7/1

5/2~4

4/18

2016/7/1

2018/7/1

2017/7/1

C/S 比の時間変化と日別地震発生数の推移（2015/7/1 から 2018/12/31 まで）。
図中の 4/18 と 5/2 ～ 4 は金時山付近で活発化した地震活動を示す。

－39－

2018/7/1

C/S 比の上昇変化にそれぞれ対応し、C は今回議論するて火山活動の活発化を示す変化が捉えられていないかを2017 年に観測された C/S 比の上昇変化を示す。

検討した。

2015 年の火山活動活発化では、４月初旬頃から箱根

GNSS 観測による地殻変動についてみると、C/S 比のをまたぐ基線長の増加が GNSS により観測されはじめ、上昇が始まる 1 ヶ月程度前の 2017 年 4 月下旬頃から、４月末に群発地震の状態となり、５月３日には蒸気井のC/S 比の上昇が停滞する 9 月中旬頃にかけて、膨張の変暴噴が始まった。この年、C/S 比は 4 月 24 日の観測ま化を示すと考えられる中央火口丘を挟む基線において伸では 20 前後であったが、次の測定が行われた 5 月 8 日びの変化が観測された（図４）。この変化は、2013 年には 30.8 を記録するなど急上昇し、噴火２日目の 6 月や 2015 年の活動時と比較すると、緩やかで変化量が小30 日には 59 に達した
（図２の B ）。その後、C/S 比は徐々さい特徴があるものの、火山活動の高まりによって山体に低下し、2017 年 2 月 6 日に 19.6 を記録した後は 20が膨張したことを示すと見られる。

前後で推移するようになった。

地震活動に目を向けると、2013 年および 2015 年にC/S 比はその後、2017 年 5 月 23 日の測定から再びは地震活動の高まりとともに C/S 比が上昇をした。一方、上昇し始め、8 月 25 日に最高値（30.6）を記録した後、2017 年の C/S 比の上昇期間中には、カルデラ内におけほぼ横ばい傾向となった（図２のＣ）。しかし、2017

る顕著な地震活動は観測されていないものの、上記の年に観測された C/S 比の上昇は図２でも明らかなよう山体膨張変化の初期にあたる 4 月 18 日および 5 月 2~4に、2013 年および 2015 年の活発化時の変化とは異な日にカルデラ北部の金時山付近で一時的に地震活動が活っていた。すなわち、C/S 比の増加速度（傾き）が緩発化した（図３および図５）。

やかで、最高値も 30 前後と、60 前後だった 2013 年、さらに、著者らが隣接する大涌谷において、2001 年2015 年の活動時に比べると半分程度であった。また、および 2015 年の活動時に暴噴した蒸気井および 2015

明瞭なピークが認められず、最高値に達した後、短期間年の活動で新たに形成された噴気孔（15-2 噴気孔）にで低下せずにほぼ横ばいから極めてゆっくりとした低下

おいて湿式分析法（Ozawa，1968）により実施していを示した。

る火山ガスの観測結果によれば、蒸気井および噴気孔の							両方において、2017 年 2 月 28 日の測定に対して同年4.

5 月 31 日の測定では SO2/H2S 比が顕著に上昇しており火山活動との関連性
これまでの観測から、2013 年および 2015 年に火山（図６）、4 月下旬頃から基線長の伸びが観測されている活動の活発化に対応して E 領域の噴気孔における C/Sことと連動している可能性が指摘できる。また、SO2/比が増加する現象が捉えられている（代田、2013；代H2S 比ほど顕著な変化ではないが、噴気温度も 5 月 31

田ほか、2017）。

日の測定では上昇していた（図７）。

2013 年の活動では、日別地震数の増加と同期してこれらの地殻変動や地震活動、大涌谷の火山ガスにC/S 比が急上昇し、地震数のピークに対して 2 週間程度見られた変化は、2017 年にも火山活動の高まりがあっ遅れて C/S 比がピークとなり、その後は減少傾向へとたことを示唆しており、2017 年に認められた C/S 比の変化した。また、2015 年の活動では、やはり日別地震上昇変化はこれに関連した変化であったと考えられる。

数の増加と同期して C/S 比は急上昇し、5 月中旬に地震

一方、GNSS により観測された地殻変動は 2013 年や数がピークを迎え、地震活動が低下していた 6 月に入2015 年の活動時に比べて緩やかで変化量も小さかったっても C/S 比は上昇を続けた。その後、水蒸気噴火がことから、2017 年の活動は規模が小さかったものと考発生し、火山活動が低調になるとともに C/S 比は急速えられ、顕著な群発地震活動を伴わなかった理由の一つに減少した。地震活動が低調になった後も C/S 比は上として挙げることができる。また、2015 年の活動にお昇を続けており、2015 年においてはその後水蒸気噴火

いて水蒸気噴火が発生し、新たな火口・噴気孔も多数形に至ったことから、C/S 比は地震活動そのものに対応し成されたことから、大涌谷一帯の地下構造が変化し、火ているわけではなく、火山活動の状況を反映して変化す

山ガスの移動や地震発生状況に影響を及ぼした可能性もる可能性が考えられる。

考えられる。

2017 年 に 観 測 さ れ た C/S 比 上 昇 は、2015 年 や2013 年の C/S 比上昇と様相が大きく異なる。このため、2017 年の C/S 比上昇が火山活動を反映したものであるのか疑問が残るところである。そこで、他の観測におい

－40－

5.

検知管法による C/S 比観測の有用性と今後の活用方
法
2015 年 の 活 動 で は、 大 涌 谷 内 の 噴 気 孔 に お い て図４

小田原 - 裾野 2 における基線長変化と日別地震発生数の推移。
上段から 2017 年、2013 年、2015 年の活動にそれぞれ対応する。

－41－

群発地震活動に先行した明瞭な火山ガス組成の変化

くことが重要であると考えられる。

（Ar/CO2 比 お よ び N2/He 比 の 低 下 ） も 捉 え ら れ て い

2013 年の火山活動活発化に対応して増加した C/S 比る（Ohba et al. ，2019）が、現在までの観測事例では、は、ピークを迎えた後に急速に低下したが、C/S 比がC/S 比の増加は群発地震の発生とほぼ同時期に観測され30 を下回ったぐらいから緩やかな低下に変わり、20 程ており、C/S 比によって地震活動の活発化を早期に予測度まで低下した後、2015 年の火山活動活発化に対応しすることは難しい。一方、4 節で述べたように、C/S 比て再び急上昇した。その後、ピークを迎えた後は急速には火山活動の状況を反映して変化する可能性が考えられ低下し、C/S 比 30 ぐらいから緩やかな低下となり、やたため、火山活動が活発化した後の活動予測（活発な状はり 20 程度まで低下した後に 2017 年 6 月頃から再び態が続いているのか、
それとも終息に向かっているのか）上昇の変化となった。このように、C/S 比が 20 程度まに活用できるのではないかと考えられる。特に 2015 年

で緩やかに低下、その後火山活動が活発化、というサイの活動では、地震数がピークを迎え、地震活動が低調にクルが繰り返されていることから、C/S 比が 20 程度まなった後も C/S 比は上昇を続けたことから、地震数がで低下すると次の活動が近づいていると考えることもで減少していても火山活動としては低調になっていないときるかもしれない。すなわち、今後もこの現象が繰り返の判断に寄与できた。実際に火山活動の状況を判断するされることが前提ではあるが、活発化後に低下していくには、GNSS 観測等による地殻変動と併せて評価していC/S 比の挙動から次の活動が近づいているかどうかを推図５

金時山付近で観測された地震活動（震源分布図）。左が 4/18、右が 5/2 ～ 4 を示す。

1.6

1807/4

1.4

111/30SO2/H2S

蒸気井0.8（ ℃）
Temperature（5/31

1.20.60.4

2/280.2

15-2噴気0

2016/7/1

図６2017/1/1

1607/4蒸気井

140120

2/28

5/31

11/30

15-2噴気100

2017/7/1

2016/7/1

大 涌 谷 の 蒸 気 井 お よ び 15-2 噴 気 孔 に お け る

SO2/H2S 比の時間変化。

図７2017/1/1

大涌谷の蒸気井および 15-2 噴気孔における噴気温度の時間変化。

－42－

2017/7/1

測できる可能性はあるものと考えている。また、代田ほ

謝辞か（2017）は、活動規模が大きかった 2015 年の方が火山ガスの採取にあたり、箱根温泉供給株式会社、箱活動の初期段階における C/S 比の増加速度（傾き）が根町総務防災課、県災害対策課の方々にご協力いただき大きかったことから、その後の活動規模を推測するうえました。板寺一洋氏と萬年一剛氏の大変有益なコメント

で、C/S 比の増加速度（傾き）が指標の一つになる可能により本稿は大幅に改善されました。また本研究の実施性があると報告している。さらに、検知管法は測定が簡のために、以下の研究費を利用しました。ここに記して便である上、現地ですぐに結果が得られることから、火深く感謝します。災害の軽減に貢献するための地震火山

山活動の予測ツールとして、迅速な防災対応への貢献も観測研究（2014 ～ 2016 年度、東京大学地震研究所）、期待できる。

地震・火山噴火の解明と予測に関する公募研究（2017年度、東京大学地震研究所）、科学研究費助成事業「挑6.

戦的萌芽研究 15607310」（2015 ～ 2017 年度、日本

まとめ
大涌谷北側斜面（E 領域）の噴気孔における検知管

学術振興会）、次世代火山研究・人材育成総合プロジェを用いた継続的な火山ガス観測により、2013 年およびクト「先端的な火山観測技術の開発」（2016 ～ 20172015 年の活動に引き続き、2017 年においても火山ガ

年度、文部科学省）、総合研究機構プロジェクト研究「レス組成（C/S 比）の上昇変化が観測された。2017 年にーザーによる大気拡散火山ガス観測法の開発と箱根火山

おいては顕著な群発地震活動は観測されていないが、山モニタリング」（2016 ～ 2017 年度、東海大学）

体の膨張を示す地殻変動や大涌谷の蒸気井および自然噴気孔における火山ガス組成の変化などから、2017 年も参考文献

火山活動の高まりがあったものと推察され、E 領域の噴

代田寧・棚田俊收・丹保俊哉・伊東博・原田昌武・

気孔において 6 月頃から認められた C/S 比の上昇変化

萬年一剛（2009）2001 年箱根群発地震活動に伴も火山活動の高まりに関連した変化であったと考えられった傾斜変動と圧力源の時間変化，火山，54, 223-た。それにもかかわらず顕著な群発地震活動を伴わなか234．

った理由の一つとして、活動規模が小さかったことがあ

代田寧・板寺一洋（2010）2001 年以後に箱根火山げられるが、2015 年の活動において大涌谷一帯の地下

大涌谷北側斜面に現れた噴気中のガス組成等の時構造が変化した可能性も否定できない。

間変化，温地研報告 ,42，49-56．

また、2013 年、2015 年、2017 年の全てにおいて、代田

寧（2013）箱根火山において 2013 年 1 月からC/S 比が 20 ぐらいまで低下した後に上昇変化に転じて発生した群発地震活動に伴う噴気ガス組成の時間いることから、活発化後に低下していく C/S 比の挙動

変化，温地研報告，45，29-34.

から次の活動が近づいているかどうかを推測できる可能

代田

性はあるものと考えられた。

寧・大場武・谷口無我（2017）箱根火山における活動活発化に連動した噴気組成（C/S 比）の変化，温地研報告 ,49，29-38．

7.

代田

おわりに

寧・大場武・谷口無我・十河孝夫・瀧沢倫明・

本報告の期間外ではあるが、箱根山では 2019 年の 3原田昌武（2019）箱根山における火山活動活発化

月上旬頃からやや地震数の多い状況が観測されるようにに伴う噴気組成の変化，日本火山学会 2019 年度

なり、5 月 18 日に群発的に地震が多発し、翌 19 日に秋季大会講演予稿集．

噴火警戒レベルが 2 に引き上げられた。その後、地震

原田昌武・小田原啓・松沢親悟・代田寧・板寺一洋・活動は増減を繰り返しながらも次第に低調になり、10寺田暁彦（2012）箱根大涌谷の北側斜面における

月 7 日に噴火警戒レベルは 1 に引き下げられた。また、近年の地表面変化と熱赤外カメラによる観測，温山体の膨張を示す地殻変動も観測された。この活動に連地研報告 ,44,55-62.

動して、今回も E 領域の噴気孔において C/S 比の上昇

原田昌武・行竹洋平・宮岡一樹・本多亮・板寺一洋・変化が観測されており、やはり 20 程度まで低下した後

道家涼介・里村幹夫・吉田明夫（2013）箱根火山に上昇に転じている（代田ほか、2019）。2019 年の活における群発地震活動の分類，温地研報告，45，動に伴う C/S 比の変化については、改めて報告する予1-8．

定である。

Mannen,K.,Yukutake,Y.,Kikugawa,G.,Harada,M.,Itadera,K. and Takenaka,J.(2018) Chronology of the 2015－43－eruption of Hakone volcano, Japan – geologicalOzawa,T. (1968) Chemical analysis of volcanic gases:

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