SVC49-01

会場:102B

時間:5 月 25 日 14:15-14:30

地球統計学的手法に基づく，VLF-MT による表層比抵抗の分布特性の把握〜台湾北部・大屯火山群を例にGeostatistical analysis of VLF-MT resistivity data at the Tatun Volcano Group, Taiwan
小森 省吾 1∗ ; 鍵山 恒臣 2 ;KOMORI, Shogo1∗ ; KAGIYAMA, Tsuneomi2 ; CHAO, Benjamin fong3
1
1

産総研・地調, 2 京大・理, 3 中研院・地球所 (台湾)
GSJ,AIST, 2 Graduate School of Science, Kyoto Univ., 3 IES, Academia Sinica

Tatun Volcano Group (TVG) is composed of over twenty volcanoes, which were formed within faults at the northern tip of
Taiwan. Its active heat discharge from fumaroles and springs also suggests a large amount of volcanic fluids released from apotentially-existing magma beneath Chishinshan volcano (e.g., Yang et al., 1999; Ohba et al., 2010; Konstantinou et al., 2007).
Komori et al. (2014) conducted AMT surveys for a better understanding of this magma degassing, and found low resistivity
anomalies associated with the hydrothermal activity of the TVG.
In the TVG, we also conducted VLF-MT, which uses an electromagnetic wave with a singular frequency such as 22.1 kHz.
Generally, its high simplicity of use enables a huge numbers of measurements at low cost, compared to AMT surveys. Therefore,
VLF-MT could easily and extensively trace a surface distribution of hydrothermal fluids discharged from a deeper part, although
its sounding depths are only a few tens to hundreds meters. However, it is quite often that there are many missing data points,
mainly due to inaccessibility and high-level noises. Consequently, a sparse distribution of the surface resistivity is obtained,
which might result in wrong spatial features of the resistivity at the survey areas.
Geostatistics is potentially a good tool to solve the above problem. It was theoretically developed by Krige (1951) to evaluatea quality of mines by estimating data values at unsampled points from a viewpoint of statistics. To date, it has been widely used
for explorations of oils and geothermal/groundwater resources, by applying to data such as temperature, crack density, porosity,
permeability, and chemical composition (e.g., Koike and Ichikawa, 2006; Anderson and Fairley, 2008). Because this method ismathematically based on statistics, it would enable a fair inference with regard to a spatial property of the obtained data.
The present study applied the Geostatistics to over 300 VLF-MT resistivity data of the TVG, which were conducted in 20092010 by Kagiyama et al. (2010, JPGU meeting) and in 2012-2013 by Komori et al. (2014, CA meeting). The numerical code
GSLIB (Deutsch and Journel, 1998) was used for our geostatistic works. The data were first processed to make an experimental
semivariogram. It was used to estimate a model variogram by assuming values of nugget, sill, and range, on the basis of
the criteria put by Kitanidis (1997). The modeled variogram was input to Simulated Annealing (SA) process to estimate astatistically-plausible spatial distribution of the surface resistivity. In the presentation, we will show preliminary results by theabove processes, and examine its relation to structural features and hydrothermal activity of the TVG.
キーワード: 大屯火山群, 熱水活動, VLF-MT, 地球統計学, 焼きなまし法
Keywords: Tatun Volcano Group, hydrothermal activity, VLF-MT, geostatistics, simulated annealing

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SVC49-02

会場:102B

時間:5 月 25 日 14:30-14:45

温泉水と比抵抗構造から推定される立山地獄谷の熱水系
Hydrothermal system beneath the Jigokudani valley, Tateyama volcano, inferred from
AMT surveys and hot spring chemistry
関 香織 1∗ ; 神田 径 2 ; 丹保 俊哉 3 ; 小川 康雄 2 ; 高倉 伸一 4 ; 潮田 雅司 2 ; 鈴木 惇史 1 ; 齋藤 全史郎 1 ;松永 康生 1
SEKI, Kaori1∗ ; KANDA, Wataru2 ; TANBO, Toshiya3 ; OGAWA, Yasuo2 ; TAKAKURA, Shinichi4 ;USHIODA, Masashi2 ; SUZUKI, Atsushi1 ; SAITO, Zenshiro1 ; MATSUNAGA, Yasuo1
1

東京工業大学, 2 火山流体研究センター, 3 立山カルデラ砂防博物館, 4 産業技術総合研究所
Tokyo Institute of Technology, 2 Volcanic Fluid Research Center, 3 Tateyama Caldera and Sabo Museum, 4 National Institute ofAdvanced Industrial Science and Technology
1

1. はじめに立山 (弥陀ヶ原) は、飛騨山脈の北部に位置する第四紀の火山で、現在は地獄谷と呼ばれる場所で、活発な噴気・温泉活動を行っている。地獄谷は、立山火山の活動末期に繰り返し発生した水蒸気噴火により形成され、かつては火口湖を形成していたため、湖底に堆積した縞状の湖成層を地獄谷内で見ることができる (Kusakabe et al., 1986)。また、テフラ層として残るほどの規模ではないものの、有史以降も水蒸気噴火が発生していることが明らかにされている (中野・伊藤,
1998)。近年、噴気活動が活発化し、噴気温度は最高 149 ℃を記録したほか、噴気ガスの組成からマグマの関与が示唆されており、火山活動の活発化が懸念されている。
本研究は、水蒸気噴火を発生させる地下構造の特徴を明らかにするため、水蒸気噴火を繰り返してきた立山火山地獄谷周辺で、AMT 法による比抵抗構造の調査を行った。また、現在の噴気・温泉活動と地下構造との関係に制約を与える
ため、温泉水の化学分析もあわせて行った。
2. データAMT 測定は、地獄谷を中心とした領域で、2013 年 9 月に 8 ヶ所、2014 年 9 月に 17 ヶ所で実施した。2013 年に取得した 8 点のデータを使った２次元解析の結果は既に報告されており、地獄谷浅部に低比抵抗帯が広く存在し、その下の高比抵抗体を割るように、マグマ性ガスの供給路と解釈された相対的に低い比抵抗領域が存在することが明らかになっている (Seki et al., 2015)。本研究では、地獄谷を中心に取得された合計 25 点の AMT データを使用し、Siripunvaraporn andEgbert (2009) による３次元インバージョンコードを用いて、３次元地下比抵抗構造を推定した。また、湧出している温泉水の電気伝導度、温度、pH を約 50 ヶ所で現場測定し、そのうちの 12 ヶ所ではポリ容器に温泉水を採取し、実験室に持ち帰って化学分析を行った。
3. 比抵抗構造と温泉水の化学組成
温泉水の分析結果から、地獄谷の温泉水は Cl-SO4 型の強酸性熱水であることがわかった。また、一部の温泉水は高い
Cl/SO4 濃度比を示したことから、マグマ性熱水流体の寄与が示唆された。得られた３次元比抵抗構造モデルでは、現在の噴気・温泉活動を行っている地域の表層下に、厚さが ∼50m の低比抵抗領域が存在し、これはカオリンなどの粘土鉱物が卓越する層だと考えられる。地獄谷の温泉は、いくつかの群を作って湧出しており、それぞれの温泉水群の特徴は異なるが、化学組成から地下浅所までは、同じ熱水流体であると考えられる。すなわち、地獄谷の個々の温泉水群の化
学組成に対し、地表近くの低比抵抗層が、大きな影響を与えていることが予想される。
噴気・温泉活動が行われている地域の東部 (紺屋地獄・南東斜面) では、高いイオン濃度を示す温泉水が観測された。それらの地域では、表層の低比抵抗領域の下に、比抵抗のやや高い領域が存在し、これは高温のガスを主体とする領域だと解釈した。深さ 100∼500m に広く分布する低比抵抗領域は、称名滝火砕流が熱水変質した層だと考えられる。２次元解析の結果と同様に、地獄谷の東側から地獄谷浅部へと低比抵抗領域が伸びていることから、熱水流体は地獄谷より東側の深部から供給されていると推定される。この熱水流体の源は、Matsubara et al. (2000) によって部分溶融領域だと解釈された、地獄谷より東側の深さ ∼5km に位置する P 波の低速度領域にあると思われる。
本研究により、現在活発な噴気・温泉活動を行っている立山地獄谷地下に存在する熱水系の概要が明らかになった。地
獄谷の表層の噴気・温泉活動を支配しているのは、表層下の厚さ ∼50m の低比抵抗領域であると予想されるので、今後は、より浅部の詳細な構造と表層の熱水活動について検討したい。
キーワード: 比抵抗構造, AMT, 立山火山, 水蒸気噴火, 熱水系, キャップロック
Keywords: Resistivity structure, AMT, Tateyama volcano, Phreatic eruption, Hydrothermal system, Clay cap

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SVC49-03

会場:102B

時間:5 月 25 日 14:45-15:00

三次元比抵抗構造から推定される阿蘇中岳火口浅部の熱水系
Hydrothermal system around the active crater of Aso volcano inferred from a threedimensional resistivity structure
神田 径 1∗ ; 宇津木 充 2 ; 高倉 伸一 3 ; 井上 寛之 2 ; 小川 康雄 1
KANDA, Wataru1∗ ; UTSUGI, Mitsuru2 ; TAKAKURA, Shinichi3 ; INOUE, Hiroyuki2 ; OGAWA, Yasuo1
1

東京工業大学火山流体研究センター, 2 京都大学大学院理学研究科火山研究センター, 3 産業技術総合研究所地圏資源環
境研究部門
1
Volcanic Fluid Research Center, Tokyo Institute of Technology, 2 Aso Volcanological Laboratory, Grad. Sch. Sci., Kyoto University, 3 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)2004 − 2005 年に取得した AMT 法データの解析から得られた、阿蘇火山の活動火口周辺の 3 次元地下比抵抗構造モデ
ルについて発表する。AMT データは、阿蘇火山の中央火口丘の一つである中岳の火口内および周辺の 43 点において、約300m のグリッドで取得されたもので、既に Kanda et al.(2008) によって 2 次元解析が行われている。
過去 80 年にわたり、阿蘇火山の火山活動はすべて中岳の第一火口で発生しており、顕著な活動サイクルを繰り返していることが知られている。このことは、第一火口下のほぼ同じ場所で、噴火に必要なエネルギーを蓄積する地下構造が存在することを示唆する。本研究の目的は、過去に取得した AMT データを 3 次元解析することにより、このエネルギーを蓄積しうる地下構造を明らかにすることにある。

Siripunvaraporn and Egbert (2009) のコードを用いた 3 次元インバージョンの結果、以下のような特徴の比抵抗構造モデルを得た。第一火口の直下 100-300m に極めて低比抵抗を示す領域が見つかったが、そのほかの火口周辺浅部は、予想よりも高い比抵抗値を示した。2 次元解析から広く見つかっている海抜 0m 付近の低比抵抗層は、今回得られた 3 次元モデ
ルでは、第一火口を含む中岳火口の北半分にのみ見られた。これらの特徴について、他の地球物理学的観測から推定されている様々な変動源と関連づけて議論し、活動火口直下の熱水系についての知見を得たい。

キーワード: 阿蘇火山, 比抵抗構造, 活動火口, ＡＭＴ, 熱水系
Keywords: Aso volcano, resistivity structure, active crater, audio-frequency magnetotellurics, hydrothermal system

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SVC49-04

会場:102B

時間:5 月 25 日 15:00-15:15

箱根山大涌谷火山ガス組成の時間変化
Time variation in the chemical and isotopic composition of fumarolic gases at Hakone
volcano, Japan
大場 武 1∗ ; 青木 涼 1 ; 重村 大成 1 ; 左合 正和 1 ; 代田 寧 2 ; 程 林 3 ; 池谷 康祐 3 ; 角皆 潤 3
OHBA, Takeshi1∗ ; AOKI, Ryou1 ; SHIGEMURA, Taisei1 ; SAGO, Masakazu1 ; DAITA, Yasushi2 ; CHENG, Lin3 ;IKEYA, Kosuke3 ; TSUNOGAI, Urumu3
1
1

東海大学理学部化学科, 2 神奈川県温泉地学研究所, 3 名古屋大学大学院環境学研究科
Dep. Chem. School Sci. Tokai Univ., 2 Hot Spring Res. Inst. Kanagawa Pref., 3 Grad. School Environ. Studies Nagoya Univ.

序2014 年に多数の犠牲者を出した御嶽山の噴火は，地震観測と地殻変動観測だけでは水蒸気爆発の予知が難しいことを我々に改めて認識させた．火山噴火の駆動力はマグマの脱ガスあるいは熱水リザーバの爆発であり，マグマや熱水リザー
バから放出される揮発性成分の一部は，火山ガスの成分を構成する．よって火山ガスは，火山噴火を理解し，予知する上で本質的に重要な研究対象と言える．
箱根山で有史の噴火記録はないが，カルデラ内ではたびたび火山性地震が群発する．例えば 2001 年 6 月から 10 月にかけて発生した地震活動は活発で，中央火口丘の地下で体積膨張が観測され，山体に地殻変動をもたらした．この地殻変動は，深さ 7km の球状圧力源と，大涌谷および駒ケ岳の浅部における潜在的な開口割れ目により説明された（代田・他，
2009）．2001 年 7 月には大涌谷に掘削されていたボーリング孔の蒸気放出圧力が異常に増大した（辻内ほか，2003）．
箱根山のカルデラ内には，15000 人が居住し，平均して毎日 5 万人の観光客が訪れている．箱根山における火山防災を目的とし，神奈川県温泉地学研究所は地震活動，地殻変動，および地下水位等の多項目の観測を 1961 年以来継続している．本研究では火山ガスの組成に着目し，大涌谷地熱地帯で火山ガスの繰り返し採取・分析し，地震活動との関連を調べることを目的とする．
火山ガスの採取・分析
大涌谷地熱地帯の自然噴気を２地点において 2013 年 5 月からほぼ毎月 2015 年 1 月まで繰り返し採取・分析した．採取地点のひとつは，駐車場の 南東 200m にある噴気で，ここでは定点と呼ぶ．二か所目は，駐車場の北方 500m の山麓にある噴気で，近年になり出現した．この噴気を新噴気と呼ぶ．新噴気の周辺では，樹木が枯死している．両者とも，噴気の出口温度は 96 ℃前後であり，水の沸点に近い．定点の噴気は，温泉水の湧出を伴うが，新噴気では，蒸気のみが放出されている．噴気は 5M の KOH 水溶液 20ml を入れた真空瓶で採取した．噴気中の SO2/H2S 比を測定する目的で，噴気を酸性 KIO3-KI 混合溶液と反応させた．噴気の水蒸気の安定同位体比を測定するために，2 重ガラス管からなる凝縮器で凝縮水を採取した．
真空瓶の KOH 溶液と KIO3-KI 溶液は小沢（1968）の手法で湿式分析し，H2O，CO2，H2S，SO2 の量を決定した．真空瓶のヘッドスペースに溜まった気体は Ar と He をキャリアガスとした２種類のガスクロマトグラフで分析し，He，H2，
O2，N2，CH4，Ar の相対濃度を決定した．凝縮水の安定同位体比は赤外レーザー光を用いたキャビティリングダウン法
により測定した．真空瓶のヘッドスペースに溜まった気体に含まれる H2 については、Komatsu et al. (2011) に従って、
超高純度ヘリウムのキャリヤガス中で沸点差を利用して精製した上で、連続フロー型の質量分析システム（質量分析計
本体は Thermo Fischer Scientific 社製 Delta V）を用いて安定同位体比を決定した．
結果・考察
定点と新噴気の組成は両者とも 98%程度が水蒸気で占められ，次いで CO2 が 1〜2 ％含まれていた．定点の噴気は，
H2S を 0.2〜0.4 ％含み，新噴気はその濃度が，0.036〜0.050 ％と約 10 分の１であった．定点の噴気の CO2/H2O 比は，2013 年 5 月から 10 月にかけて単調に減少し，その後横ばい傾向が 2014 年 9 月まで続いたが，同年 10 月に小さな上昇を示した．これらの傾向は新噴気でも共通していた．2014 年 10 月には箱根山地域で 50 回程度の火山性地震が観測されており，CO2/H2O 比の上昇はこの活動に対応しているように見える．CO2/H2S 比の変動は両地点について，ほぼ CO2/H2O比の変動に類似していた．定点で観測した He/H2O 比には興味深い変動が見出された．2014 年 10 月の CO2/H2O 比の上昇の一月前の 9 月に上昇を示し，10 月には低下した．あたかも CO2/H2O 比上昇の前触れを告げているかのようであった．熱水系の温度情報を得るために，噴気に含まれる H2O と H2 の水素同位体比の差から見かけ平衡温度を計算した．
定点の平衡温度は，2013 年 5 月に 141 ℃と高く，その後急速に 100 ℃程度まで低下したが，2013 年 11 月と 2014 年 8 月に 10 ℃程度の小さな上昇を示した．これに対し新噴気の平衡温度は変動が少なく，2013 年 5 月の 92 ℃から緩やかに上昇し，2014 年 8 月には 104 ℃に達した．見かけ平衡温度の時間変動は噴気の化学組成に比較して滑らかであり熱水系の温度情報を与える有力な手段といえる．

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SVC49-04

会場:102B

時間:5 月 25 日 15:00-15:15

キーワード: 箱根, 火山ガス, 化学組成, 火山性地震, CO2, He
Keywords: Hakone, Volcanic gas, Chemical composition, Volcanic earthquake, CO2, He

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SVC49-05

会場:102B

時間:5 月 25 日 15:15-15:30

UAV を用いた御嶽山の噴煙観測
Volcanic plume measurements of Ontake volcano by unmanned aerial vehicle (UAV)
森 俊哉 1∗ ; 橋本 武志 2 ; 寺田 暁彦 3 ; 篠原 宏志 4 ; 風早 竜之介 4 ; 吉本 充宏 5 ; 田中 良 2
MORI, Toshiya1∗ ; HASHIMOTO, Takeshi2 ; TERADA, Akihiko3 ; SHINOHARA, Hiroshi4 ;KAZAHAYA, Ryunosuke4 ; YOSHIMOTO, Mitsuhiro5 ; TANAKA, Ryo2
1

東京大学大学院理学系研究科, 2 北海道大学大学院理学研究院, 3 東京工業大学火山流体研究センター, 4 産業技術総合研
究所活断層・火山研究部門, 5 山梨県富士山科学研究所
1Laboratory for Earthquake Chemistry, Graduate School of Science, the Univesity of Tokyo, 2 Graduate School of Science,
Hokkaido University, 3 Volcanic Fluid Research Center, Tokyo Institute of Technology, 4 Geological Survey of Japan, AIST,
5
Mount Fuji Research Institute, Yamanashi Prefectural Government

2014 年 9 月 27 日正午ごろ、御嶽山火山は水蒸気噴火を起こし、多くの登山客の人命を奪う大きな被害をもたらした。
噴火噴煙は高度 1 万メートル近くにも達し、降灰は約 100km 東に離れた山梨県でも確認された (気象庁、2014 年 9 月)。
その後、噴煙活動は次第に減衰したが、2015 年 2 月現在でも白煙を上げ続けている。
我々は、2014 年 11 月 20 日および 21 日に、マルチコプター式 UAV を利用した噴煙観測を行い、二酸化硫黄放出量
測定、噴煙中の多成分濃度測定、熱赤外映像測定と噴煙中微粒子採取の 4 項目の調査を実施した。御嶽山の観測にあたっては、UAV は、標高 3000m の上空を往復で 4km 程度飛行することが要求されたため、ペイロードを 1kg 程度と設定し、各装置の軽量化と小型化を行った。二酸化硫黄放出量測定では、シングルボードコンピュータで制御する紫外分光装置を
UAV に搭載し、噴煙下を飛行させトラバース測定を行った。多成分濃度測定では、H2 S、SO2 、CO2 、H2 および温湿度
計 (H2O 用) を搭載した UAV を噴煙高度まで上昇させ水平飛行させることで、噴煙内の各成分濃度の測定を行った。また、この飛行の際には、UAV に粘着シートを取付けることで、噴煙内部の微粒子の採取を行った。熱赤外映像測定では、UAV にサーモグラフィーカメラを搭載し、噴火火口にあたる地獄谷周辺を撮像した。11 月 20 日は噴煙が北東に流れていたため地獄谷火口から約 3.5km 東北東の飯森高原駅から、11 月 21 日は噴煙が東南東方向に流れていたため火口から3km 南東の田ノ原公園よりそれぞれ UAV を離着陸させた。
UAV を用いた噴煙観測により、11 月 20-21 日時点の二酸化硫黄放出量は 130-140 ton/day、噴煙中の SO2 /H2 S モル比
は約 0.09 という結果が得られた。H2 、CO2 、H2 O については、大気の混合の影響が大きく、火山ガス起源の寄与を明らかに検出するに至らなかった。一方、熱赤外映像からは、地獄谷付近の標高の沸点に対応する 90.6 ℃が、噴気孔の根元付近で観測された。また，粘着シートには鉱物片を含む微粒子が付着していたが，フライト時の噴煙由来のものではな
く，風などにより巻き上げられた粒子である可能性が高い．
UAV 観測に先立ち 10 月 9 日に実施した有人ヘリによる多成分濃度観測では SO2 /H2 S モル比は 0.3 で、比の値が 11 月
20-21 日までに有意に減少したことがわかる。二酸化硫黄放出量は、噴火当初 1000 ton/day を超えていたが、10 月 9 日には 400-500 ton/day（気象庁、2014 年 10 月）、噴火の約 2 か月後には噴火当初に比べ約 1 ケタ小さくなり顕著な減少が見られた。しかし、総硫黄放出量としては 10/9 は約 1000 ton/day、11/20-21 は 800 ton/day であり、大きな変化は見られていない。以上からも明らかにように、2014 年御嶽山火山噴火後の噴煙活動は、大規模な硫黄放出が特徴であるが、噴気温度は低温かつ、SO2 /H2 S モル比が小さいことから、観測した火山ガスが直接マグマから放出したものとは考えにくい。
1979 年御嶽山火山噴火の際には、噴火直後から山頂噴気の採取と分析が繰り返し行われており、噴火直後に 5 であった
SO2 /H2 S モル比は噴火の約 1 年後には 0.1 まで下がっていた（小坂他、1983）。こうした SO2 /H2 S モル比の減少 は 1979
年と 2014 年の両噴火で共通してみられる傾向である。両噴火の詳細な比較は、今後の御嶽山の活動推移を予測する上で重要である。
キーワード: 御嶽山, 火山ガス, UAV
Keywords: Ontake volcano, volcanic gas, UAV

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SVC49-06

会場:102B

時間:5 月 25 日 15:30-15:45

温泉・地熱地域の同位体挙動のケーススタディその２
Case study of the behavior of isotope in several hot-spring and geothermal field part2
柳澤 教雄 1∗YANAGISAWA, Norio1∗
1
1

産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門
Institute for Geo-resources and Environment, AIST

地熱開発地域において、酸素および水素同位体のデータはその地熱流体の起源や進化、そして周辺の温泉や河川との関係を示唆するものとして、前年の講演では、八丈島地熱地域および松之山温泉発電地域を例にとって紹介した。
近年、地熱開発の手法として EGS（高温岩体発電）が注目を集めている。この手法は、地上から河川水を注入して、地下で加熱された熱水・蒸気を利用するものであるので、EGS においても酸素・水素同位体のデータは、本来地下に貯留していた流体と河川水の混合などを示唆するものである・
EGS は、アメリカやオーストラリアなどでいくつかのプロジェクトが進行中であるが、日本においても震災以後の地
熱開発促進プロセスで EGS に関する調査も行われ始めており、その中で 2002 年度まで実施されていた山形県肘折における EGS の成果の再検討が必要となっている。
筆者はこれまで、肘折における EGS 試験でのトレーサー試験やスケール付着の地球化学的な解析で循環試験中の貯留層および流体性状の変化をまとめてきたが、本発表においては、循環試験中の生産井および注入井の酸素・水素同位体の変化を示すとともに、その貯留層挙動との関連、河川水や温泉水との関連を考察する。
同位体の測定は、EGS の循環システムについては、２本の生産井 (HDR-2 および HDR-3）と注入井で 2000 年 11 月から 2001 年８月、河川水および温泉水については 2001 年７月に実施した。
（１）河川水および EGS 実験地域近隣の温泉においては、酸素・水素同位体比は天水ラインに沿って分布した。
（２）HDR-2 では、水素および酸素同位体比は、循環初期では増加傾向にあり、2001 年 5 月にはそれぞれ-45 ‰ および-4.6 ‰ に達した。しかし、2001 年 5 月から 6 月にかけて、δD と δ 18 O はそれぞれ急速に減少し、-54.4 ‰ および -8.6
‰ となり天水ラインに近づいた。この、HDR-2 の δ 18 O の値の変化は、Cl 濃度の循環中の変化に対応するものであった。
（３）HDR-3 では、酸素同位体比の値は、HDR-2 より高い傾向を示し、循環中の同位体比の変化は、HDR-2 に近い挙動を示した。この違いは、HDR-3 と HDR-2 の注入井からの距離や透水性の違いなどに起因する。
キーワード: 温泉, 地熱, 同位体, 肘折, EGS
Keywords: hot spring, geothermal, isotope, Hijiori, EGS

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SVC49-07

会場:102B

時間:5 月 25 日 15:45-16:00

九重火山広領域地熱システムの数値モデリング
Numerical modeling for a broad geothermal system of Kuju Volcano
藤光 康宏 1∗ ; 伊藤 陽平 2 ; 西島 潤 1 ; 岡 大輔 3
FUJIMITSU, Yasuhiro1∗ ; ITO, Yohei2 ; NISHIJIMA, Jun1 ; OKA, Daisuke3
1

九州大学大学院工学研究院, 2 九州大学大学院工学府, 3 北海道立総合研究機構地質研究所
Faculty of Engineering, Kyushu University, 2 Graduate School of Engineering, Kyushu University, 3 Geological Survey of
Hokkaido, Hokkaido Research Organization

1

九重火山地域は大分県南西部に位置し、複数の安山岩質火山よりなる。この地域には多くの温泉地があり、八丁原、大岳、滝上などの地熱発電所も稼働している。先行研究においては、主に個々の地熱発電所地域規模、あるいは噴気活動が見られる九重火山中心部の数値モデルが構築されてきた。そこで、九重火山中心部と稼働中の地熱発電所地域を含む
広域地熱系を統合的に説明することを目的として、九重火山地域の広領域地熱システムの概念モデルを構築し、この概念モデルを元に熱水系の数値シミュレーションを実施した。その結果、比較的単純な構造であるにもかかわらず、複数の地熱発電所地域の熱水系をある程度説明できる数値モデルを構築することができた。
キーワード: 九重火山, 広領域地熱システム, 熱水系, 数値モデル
Keywords: Kuju Volcano, broad geothermal system, hydrothermal system, numerical model

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SVC49-08

会場:102B

時間:5 月 25 日 16:15-16:30

地磁気観測から推定される草津白根山の長期的な熱水活動の再評価
Re-evaluation of hydrothermal activity based on magnetic measurements at KusatsuShirane volcano, Japan高橋 幸祐 1 ; 藤井 郁子 2∗
TAKAHASHI, Kosuke1 ; FUJII, Ikuko2∗11

気象庁地磁気観測所, 2 気象大学校
Kakioka Magnetic Observatory, Japan Meteorological Agency, 2 Meteorological College, Japan Meteorological Agency

Kakioka Magnetic Observatory, Japan Meteorological Agency commenced geomagnetic measurements around the summit
crater lakes of Kusatsu-Shirane volcano in 1976 to monitor the thermal activity of the volcano. We re-analyzed the geomagnetic
data over 36 years starting in 1978 and evaluated the long-term thermal activity beneath the crater lakes.
Changes in the geomagnetic total intensity due to thermal activity were observed in three periods: 1982-1985, 1988-1991,
and 1996-2012. A thermal-demagnetization source related to phreatic eruptions during 1982-1983 was estimated to be 400 m
below Mizugama crater lake during 1982-1985. The demagnetized body was also detected at a depth of 600 m below Mizugama
crater lake in 1988-1991 when substantial thermomagnetic signals and numerous volcanic earthquakes were observed without
an eruption. These demagnetization sources represent a hydrothermal fluid reservoir beneath the summit area. We suggest apossible mechanism of the phreatic eruptions during 1982-1983, based on our thermomagnetic model and previous geophysicaland geochemical studies.
In contrast, magnetization associated with cooling of rocks beneath the crater lakes was recorded from 1996 to 2012. According to our thermomagnetic modeling of this period, the source of the magnetization was 400 to 700 m below an area immediately
northeast of Yugama crater lake. In addition, we found that the cooling migrated gradually to shallower depths during this period.
These suggest that the decline phase of the volcanic activity was under way at this period.
Changes in the geomagnetic total intensity after 2013 show a different tendency from those before 2013. Therefore, thesesuggest that the decline of volcanic activity came to an end in 2013.
キーワード: 草津白根山, 火山における全磁力観測, 熱磁気効果, 水蒸気噴火, 熱水流体
Keywords: Kusatsu-Shirane volcano, geomagnetic measurement, thermomagnetic effect, phreatic eruption, hydrothermal fluid

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SVC49-09

会場:102B

時間:5 月 25 日 16:30-16:45

夜間空中赤外観測から推定される草津白根山の浅部熱水活動
Evolution of a hydrothermal system of Kusatsu-Shirane volcano inferred from aerial infrared surveys in the nighttime
坂本 ゆり 1∗ ; 寺田 暁彦 1
SAKAMOTO, Yuri1∗ ; TERADA, Akihiko1
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東京工業大学Tokyo Institute of Technology

草津白根山では 2014 年 3 月以降，緩やかな地殻変動，群発地震，地磁気変化，および火山ガス CO2 濃度増加が観測されていることから，火口直下浅部に熱水が蓄積されつつあると考えられている．同様の現象は口永良部島で 1997 年以降に観測されており，2003〜06 年頃から地表面熱活動に明瞭な活発化が認められ（井口，2007），2014 年 8 月には爆発的噴火が発生した．草津白根山は熱水系がよく発達した火山として知られており，同じく熱水系が発達する口永良部島の事例と比較すると，草津白根山においても，同様の地表面熱活動の活発化が進むことが考えられる．そこで本研究では，2014 年から新たに蓄積されつつあると考えられる浅部熱水だまりと，同山における地表面熱活動との関係を定量化し，草津白根山火口周辺の熱水系の構造を検討した．
地熱の観測手法として，地表面温度とその面積を簡単に測定できる赤外カメラは有効である．赤外画像を解析することで，熱および火山ガス放出量を見積もることも可能である．しかし，日中は日射により地表面が加熱されるため，しばしば，火山活動によって生じた地表面温度を評価することが困難となる．そこで本研究では，日射の影響が無視できる夜間に，軽飛行機を用いた空中赤外観測を試みて，同火山の噴気地および火口湖の温度分布の詳細を測定した．
観測は 2014 年 10 月 24 日 18〜19 時にかけて実施した．使用した赤外カメラは日本アビオニクス社製 H2630 で，画素数は 640 × 480pixel である．観測は対地高度 1500m 前後で行い，解像度は 0.81m2 /pixel 前後である．測定された地表面
温度は，地表面に設置した温度計データとほぼ一致した．
当日の日没時刻は 17 時 08 分であり，観測対象は東から北斜面に存在することから，観測環境は大変良好であった．
この結果，火山活動に起因する地表面温度をよく抽出できた．火口湖については次元解析に基づく式（Ryan et al., 1974）
を，噴気地については水放出量を計算するために江原・岡本（1980）の式を用いた．この結果，山体表面からの H2O 放
出量は約 20 kg/s と推定された．
同火山では，日射の影響が含まれる 2012 年 10 月 26 日 08〜09 時にも空中赤外観測が実施されている．定量性には不確実性が含まれるものの，2014 年の観測データと比較した．その結果，膨張力源に近く，2014 年に火山ガス組成変化が観測された山頂周辺噴気からの総放熱量と総放水量に，明瞭な増減は認められないことが明らかになった．その一方で，山麓に位置する殺生河原は衰退したように見える．
さらに，湯釜火口湖からの水蒸発量を検討したところ，2012 年と比較して明らかに増加していることが分かった．湯釜火口湖に設置されている水温計の記録によれば，湯釜の水温上昇は，火口直下の熱水蓄積率が低下した 2014 年 5 月頃に起きたことが分かる．さらに，熱水蓄積率の低下量と，湯釜火口湖からの蒸発増加量が概ね一致している．これらのことから，膨張変動の最盛期であった 2014 年 5 月頃に熱水だまりの一部が緩やかに破壊して，熱水の一部が湯釜湖底から流出し始めたと考えられる．傾斜変動観測によれば，同年 5 月以降，地下の熱水蓄積率が低下している．湯釜湖面蒸発量が増えていることから，深部からの流体供給は一定の割合で継続しているものと考えられる．
なお，これまで，湯釜火口湖の熱活動は水温計データに基づいて解析されてきた．今回測定された湖表面温度は，水温計で測定した値よりも 3 ℃異なっている．この値を放熱量に換算すると，水温計に基づく蒸発量推定値は，実際よりも 2 割程度過大に評価され得ることが分かる．

キーワード: 草津白根火山, 空中赤外観測, 火口湖, 噴気地, 熱水系, 放熱率
Keywords: Kusatsu-Shirane Volcano, airborne IR surveys, hot crater lake, steaming ground, hydrothermal system, heat-discharge
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