箱根大涌谷から上湯場付近における硫化水素および二酸化硫黄のガス濃度と地温測定結果
棚田俊收＊・代田寧＊・板寺一洋＊

Observation of SO2 and H2S density and a ground surface temperaturein and around Owakidani- Kamiyuba of Hakone Volcano
byToshikazu TANADA , Yasushi DAITA ＊ and Kazuhiro ITADERA ＊＊1.

はじめに2001（平成 13）年箱根での群発地震が発生した直後から、箱根大涌谷北側斜面で新たな地熱活動が発見された（辻内ほか、2003）。この地熱活動域では、樹木の立ち枯れや根返り状態の倒木などが確認されているほか、地温が高いところでは噴気が立ち上がっている。
この地熱活動域は、2008（平成 20）年現在、大涌谷北側斜面から県道までの間に広がり、一部は大涌谷から上湯場までのハイキングコース（2009 年 1 月現在通行止め）も含まれている。
そこで、本論では、地熱活動域から放出される大気中のガス濃度測定や地表付近の変化などの継続調査した結果を報告する。なお、2007（平成 19）年 9 月から2008（平成 20）年 3 月までは（株）地熱が担当し、4 月

図１３箇所の調査地点
丸印が調査地点（この地図は国土地理院発行の以降は著者らが調査をおこなった。

２万５千分の１地形図「箱根」を用いた）
２．調査地点および項目
調査地点は図 1 に示した 3 箇所で、本調査開始以前よcm 程度の高さにおいて測定した。地温の測定にはデジり噴気があがっているところである（写真 1）。第 1 調

タル温度計を使用し、センサー部を 20cm 程度地中に差2001（平査地点は、大涌谷から上湯場へ延びる尾根上で、し込んで測定した。また、補助データとして、濃度測定

成 13）年に始まった箱根群発地震当初から地熱活動が中における臭いなどの知覚調査の結果や風向などの気象確認された場所である。第 2 地点は、第 1 地点の西側谷

条件も記録した。

筋に位置している。第 3 地点は、第 2 地点の下流部で県

なお、第 2 地点においては、直接噴気孔からガスを採道と交差する地点で、2005（平成 17）年ごろ地熱活動取し、ガス濃度の測定および凝縮水の安定同位体比の測が確認された。調査間隔は週に 1 度程度で、3 箇所の調定をおこなった。

査は同日内に実施している。
調査項目は、大気中のガス濃度、地温、地表付近の変３．調査期間中の特記すべき気象化（新たな倒木や地滑りなどの出現）である。測定対象

各調査項目は降雨や降雪、気温などの影響を受けやとしたガスは大気中の硫化水素と二酸化硫黄で、デジタすいので、横浜地方気象台資料をもとに特記すべき事象

ルガス濃度測定器または検知管を使用し、地表から数十を記しておく。

* 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 40 巻，23-28，2008．

写真 1-1

調査点１（2008 年６月 19 日撮影）

写真 1-3

調査点３（2008 年６月 19 日撮影）

写真手前の枯れ地で測定を実施した。写真奥

県道から望む噴気域。白く見える堰堤奥に噴は大涌谷。

気域が広がっている。

４．調査結果2007 年 9 月から 2008 年 8 月までの 1 年間に、42 回の調査をおこなった（表 1）。
3 調査地点における大気中の硫化水素と二酸化硫黄ガ
ス濃度の最高値はそれぞれ 3ppm と 0.5ppm であった（表2）。最小値は 3 地点とも 0ppm であった。これらの値は、箱根町大涌谷園地における大涌谷園地安全対策協議会で定めた警戒濃度（硫化水素が 30ppm 以上と二酸化硫黄が2.5ppm 以上）と比べてわかるように、人体に影響を与えるような濃度ではないことがわかった。また、調査期
間中、3 箇所の調査地点において硫化水素臭や二酸化硫黄のような刺激臭を感じることは無く、むしろ腐葉土の写真 1-2

調査点２（2008 年６月 10 日撮影）

ような臭いを感じることが多かった。なお、表 1 備考欄

写真で白く見えるのが噴気ガス。に記録したように、調査地点 1 では風向によって大涌沢からの火山ガスと考えられる刺激臭を感じた。

調査を開始した 2007（平成 19）年 9 月 7 日、台風 9

噴気があがっている場所は 1 年を通して確認できた号が静岡県伊豆半島南部に上陸し、その後神奈川県西部が、噴気音はほとんど聞こえない。噴気の色は白色で水を通過した。そのため、箱根では 651 ㎜の降水量を観測蒸気が多く含まれていることを示唆している。
そのため、した。小田原での最大風速は、東南東の風、風速 7 m/s

噴気は大気温度や湿度の影響を受け、夏は少なく、冬はを 7 日 00 時 30 分に観測した（横浜地方気象台 ,2007）。

多く噴出しているように見えた。

なお、箱根のアメダスには風速測定の項目は無い。
2007（平成 19）年 10 月 26 日から 27 日、台風第 20号によって、箱根では 135 ㎜の降水量を観測した（横浜地方気象台 ,2007）。
2008（ 平 成 20） 年 2 月 3 日 に は、 大 雪 に 関 す る 気象速報が神奈川県内に発表された（横浜地方気象台

3 箇所の調査地点における地温は、降雨の影響を受けて一時的に低下することはあるが、気温に比べ高温を保っていることがわかった。
地表付近の変化としては、台風 9 号が 2007（平成19）年 9 月 7 日通過後、地熱活動域で多くの樹木が倒れていた。また、小規模な崖崩れも確認できた。

,2008）。調査期間中の冬は積雪が多く、調査地点間の山道では膝くらいまで雪が積もった。なお、箱根のアメダスには積雪測定の項目は無い。

５．調査期間中の地震活動との関係
調査期間中において、箱根火山および周辺部では


表１

測定結果

表２

大気中の硫化水素と二酸化硫黄測定最大値

2007（平成 19）年 10 月 1 日午前 2 時 21 分ごろ、箱根湯本付近において M4.9（気象庁）の地震が発生した（本多ほか、2008）。また、2008（平成 20）年 4 月 4 日に箱根駒ヶ岳南西部でやや活発な地震活動が発生した（最大マグニチュード 2.4；地震数 38 個）。しかし、これらの活動に対応するような地熱活動域での調査項目に変化はなかった。

写真２

噴気ガス採取方法
噴気孔にロートをかぶせ、注射器で吸引してガ６．第２地点における噴気ガス濃度および安定同位体比スを採取する。また、途中に氷水で冷やした捕第 2 地点の噴気ガスは、この地点の標高における水の集ビンを取り付け、凝縮水を採取する。注射器

沸点とほぼ同じ約 96℃と高く、火山ガスが含まれる可に採取されたガス中の硫化水素等を検知管によ能性がある。そこで、2005（平成 17）年 6 月から 2006（平り測定する。

成 18）年 6 月にかけて噴気ガスを採取し、ガス濃度の測定および凝縮水の安定同位体比の測定をおこなった。

凝縮水の安定同位体比の結果を図 2 の ● で示す。噴ガス採取の方法は写真２に示したとおり、噴気孔に気孔付近の湧水も採水し、安定同位体比を測定した。こできるだけ隙間がないようにロートをかぶせ、注射器でれを調査地域の天水と考え、噴気温度の 96℃で平衡に吸引して噴気ガスを採取した。その際、途中に氷水で冷ある水蒸気を△で示した。凝縮水の安定同位体比は、天やした捕集ビンを取り付け、安定同位体比を測定するた

水と深部流体（火山性蒸気）を結んだ線上にほぼ分布しめの凝縮水も採取した。ガス濃度は、水分除去後の注射ており、これらの混合系であることを示唆している。た器内のガスを検知管により測定した。測定項目は、硫化だし、ほぼ天水に近い同位体組成を示すことから、この水素、二酸化硫黄、二酸化炭素とした。

凝縮水には深部流体の寄与が少なく、ほぼ天水起源であ水分除去後のガス濃度は二酸化炭素が約 98％を占めるように見える。なお、同じ噴気孔で測定をおこなったており、硫化水素は 800ppm 程度であった。また、二酸大場ほか（2007）でもほぼ同様の結果が示されている。

化硫黄はほぼ検出限界以下であった。硫化水素が検出さ一方、大場ほか（2007）では、本噴気ガスに含まれれたことから、噴気温度が高い地点では、熱伝導だけでる二酸化炭素の炭素安定同位体比も測定しており、そのはなく、火山ガスが上昇していることも確認された。本結果は大涌谷噴気地帯の自然噴気と同様に火山起源であ噴気では二酸化硫黄の濃度が低いが、これは大涌谷噴気ることを示している。大場ほか（2007）によると、大涌地帯の自然噴気においても同様である。二酸化硫黄は水谷の火山ガスに関して、含有される二酸化炭素は供給源に溶解しやすく、もともと濃度が低いこともあり容易にから放出されて地表に到達する過程で減少も増加もしな除去されてしまうためと考えられる。

い「保存成分」と認められる。しかし、水（H2O）や硫一方、硫化水素濃度は、大涌谷噴気地帯の自然噴気（大黄含有ガスは保存成分ではない。水（H2O）は、地下水場ほか、2007）と比較してかなり低い。今回噴気中の水との相互作用により付加されたり、部分的に凝縮して失分量は測定していないが、大場ほか（2007）によると大われたりする。従って、本噴気ガスは上昇過程において

涌谷噴気地帯でみられる自然噴気は、ほぼ 98％以上が地下水との相互作用が大きいため、硫黄含有ガスが除去水（H2O）である。第２地点の噴気ガスの 98％が水とすされたり、凝縮水の安定同位体比が天水に近い値を示しると、噴気ガス中の硫化水素は 16ppm 程度と低くなり、ているものの、本来は火山起源であると考えることがでさらに大気で拡散され環境中の濃度はほぼ 0ppm となっきる。ているのであろう。また、現場で硫化水素の臭気を感じることはなかった。

また、硫化水素の濃度が大涌谷噴気地帯の自然噴気と比べて低いのは、以下のような鉱物との反応により除図２

凝縮水の安定同位体比●が新噴気の測定結果、△は噴気孔付近の湧水（箱根の天水）と 96℃（噴気温度）で平衡にある水蒸気、＊は Matsuo et.al （1985）が見積もった箱根の深部流体、◇は大場ほか（2007）による大涌谷自然噴気の測定値を示す。実線は、新噴気のデータから最小二乗法によって求めた。
は約 1200ppm であり、２年前と比較してわずかに増加去されている可能性がある。
4H2S + Fe2SiO4 = 2FeS2 + SiO2 + 2H2O + 2H2していた。なお、凝縮水の安定同位体比の結果は、2 年

なお、この反応における Fe2SiO4 は、岩石中に含まれ前の結果とほぼ同様であった（図 2 の □）。このことは、る 2 価 の 鉄 を 代 表 す る 意 味 で 用 い て お り、 必 ず し も先に述べた仮説の妥当性を示しており、今後、硫化水素

Fayalite が存在していることを要求していない。また、濃度が高くなることが予想されるので、引き続き調査を大場ほか（2007）
この反応では水素（H2）が発生するが、おこなっていく必要があると考えている。によると、本噴気ガスは他の噴気ガスに比べて水素（H2）濃度が高く、観測結果からも支持される。この反応が、謝辞

ガスの通路で継続して起きているとすると、時間の経過

本調査を実施するにあたり、東京神奈川森林管理署、に伴い通路を構成する岩石に含まれる 2 価鉄は消費され箱根温泉供給株式会社ならびに箱根町防災課には便宜をる。そのため、硫化鉄の形成が抑制され、噴気ガス中図って頂きました。また、噴気ガスの調査、結果の解釈の硫化水素濃度が高くなることが予想される。そこで、においては、東京工業大学・火山流体研究センターの大2008（平成 20）年 8 月に再度ガス採取をおこない、最場武准教授に大変貴重な意見を賜りました。ここに記し近の状況について調査した。その結果、硫化水素の濃度て感謝の意を表します。

火山性流体の化学的進化 , 温地研報告 ,39,1-42．

参考文献
本多亮・永井悟・伊東博（2008） 神奈川県内およびそ辻内和七郎・鈴木征志・粟谷徹（2003） 箱根大涌谷での周辺における 2007（平成 19）年の地震活動，温地2001（平成 13）年に発生した蒸気井の暴噴事故と研観測だより，58，49-53.

その対策，温地研観測だより，53，1-12.

Matsuo,S.,Kusakabe,M.,Niwano,M.,Hirano,T. and Oki,Y.

横浜地方気象台（2007） 平成 19 年（2007 年）神奈川（1985）Origin of thermal waters from the Hokone
geothermal system,Japan.Geochem.J.,19,27-44.

県の気象・地震概況，pp31．
横浜地方気象台（2008） 平成 20 年 2 月 3 日の大雪に関する神奈川県気象速報，pp3．

大場武 ･ 澤毅 ･ 平徳泰 ･ 大和田道子 ･ 森川徳敏 ･ 風早康平（2007）箱根カルデラ中央火口丘熱水系における