火山 第 58 巻 ( 2013)
第 2 号 387-391 頁

解説・紹介

第 4 回陥没カルデラワークショップ報告
下 司 信 夫＊・吉 田 武 義＊＊・小 室 裕 明＊＊＊
Report of the 4th Collapse Caldera Workshop in Bolsena Caldera, Italy
Nobuo GESHI＊, Takeyoshi YOSHIDA＊＊ and Hiroaki KOMURO＊＊＊
1．は じ め に物，カルデラとそれに関連する地質構造の観察に重点を2012 年 9 月下旬，イタリア共和国中部のラツィオ州ボ置く巡検が全員参加で行われている．

ルセーナにて第 4 回陥没カルデラ研究集会が開催され今 回 の 研 究 集 会 は，ロ ー マ・ト レ 大 学 の Valerio

た．本研究集会は陥没カルデラに関連する様々な現象，

Acocella 氏を中心とする現地開催委員会，及び各国から

たとえば浅部マグマ溜まりの発達，マグマ溜まり陥没プの 11 名のサイエンスコミッショナーによって企画・実ロセス，巨大噴火の推移とその堆積物，カルデラ火山の施された．研究集会の日程は 9 月 23 日〜29 日で，この異常現象などについての議論を行っている．多くのカル間 2 日間の研究発表及び討論と，3 日間にわたる野外巡

デラ火山を有する我が国でもこの分野の研究は数多くな検が行われた．今回の研究集会には，13ヵ国から 41 名されており，それらの成果は国際的にも高い関心を集めが参加した．このうち，開催国イタリアのほか，米国，ている．わが国からも多くの研究成果が発表され，カル

オーストラリア，日本，アルゼンチン，カナダ，ポーラ

デラや巨大噴火に関する国際的な議論に貢献することをンド，スペイン，英国からは複数名の参加があった．日

期待したい．

本からは，吉田武義，小室裕明，下司信夫の 3 名が参加した．

2．陥没カルデラワークショップ
陥 没 カ ル デ ラ ワ ー ク シ ョ ッ プ (Collapse Caldera

研究集会が行われたラツィオ州ボルセーナは，ローマから約 80 km 北西にあり，カルデラ湖であるボルセーナWorkshop) は，IAVCEI に設けられた小委員会の一つで，湖の北東側の湖畔に位置する (Fig.1)．ボルセーナはイ

陥没カルデラやそれを形成する巨大噴火に関する様々なタリア半島北部に向かって伸びる旧ローマ街道の一つ現象を理解することを目的として設置された．陥没カル

カッシア街道沿いにあり，古城を中心に中世の石造りのデラワークショップの第 1 回の研究集会は 2005 年 10 月

建物がカルデラ壁の斜面にかけて広がっている小さな街にスペイン・カナリア諸島テネリフェ島にて開催され，である (Fig.2)．

第 2 回がメキシコ・ケレタロ市郊外（2008 年 10 月），第3 回がフランス・レユニオン島（2010 年 10 月）にてそれ3．研究発表

ぞれ開催された．今回のイタリア・ボルセーラの研究集

研究集会は 2 日間にわたって開催された．トピックご会はこれらに続く第 4 回目となる．これまでの研究集会とに 5 つのセッションが設けられ，それぞれ 1 件の基調はいずれもカルデラ火山の近隣で行われ，室内における講演と数件の関連発表，及び総合討論が行われた．

研究発表及び討論のほか，現地における火山地形や噴出＊〒305-8567 茨城県つくば市東 1-1-1
産総研第七事業所産業技術総合研究所地質情報研究部門
Geological Survey of Japan AIST, AIST Site 7, 1-1-1
Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8567＊＊〒980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3
東北大学大学院理学研究科地学専攻
Department of Earth Science, Tohoku University, 6-3
Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8578

カルデラの定義と構造についてのセッションでは，＊＊＊〒690-8504 島根県松江市西川津町 1060
島根大学大学院総合理工学研究科
Interdisciplinary Faculty of Science and Engineering,Shimane University, 1060 Nishikawatsu, Matsue, Shimane
690-8504Corresponding author: Nobuo Geshi
e-mail: geshi-nob@aist.go.jp

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下司信夫・吉田武義・小室裕明

Fig. 1. Generalized geological map of Vulsini volcanic
field, including Bolsena, Latera and Vico calderas.
Glay-colored areas show approximate distribution of
Quaternary volcanic deposit.

Johan Marti ほかによる基調講演で，陥没カルデラの定義について整理が行われ，陥没カルデラとは地下にあるマグマ溜まりがその陥没プロセスを支配している火山性陥没構造に限定して用いるべきであるとの提案がなされた．その他，Peter Lipman ほかによるアメリカ西部の巨大カルデラの再生ドームの形成過程や，Valerio AcocellaFig. 2. A : Northern part of the Bolasena Caldera fromBolsena Castle. Wide and gently-sloped caldera rimindicates the down-sag deformation. B : Stone-building church and town-hall, in which the workshop washold. The stone blocks of these buildings are theignimbrites of Vulsini Caldera Complex.

ほかによるボルセーナカルデラの陥没過程についての議論が行われた．
カルデラ形成と構造進化セッションでは，陥没カルデ

カルデラは成熟した地殻が発達する地域に分布すること

ラのカルデラ壁の不安定性の議論が Nobuo Geshi ほかにから，地殻の成熟度（強度や温度）がカルデラやそれをよる基調講演で行われ，地形的なカルデラのサイズや深形成するマグマ溜まりの形成をコントロールしている可さは地表面の不安定性によって大きく改変されるため環能性が指摘された．その他，カルデラ形成に関連した噴状断層のサイズやその変位量といった構造的なパラメー

出物の解析からカルデラ陥没過程を議論する複数の研究タを用いてカルデラを評価すべきであるとの主張がなさ発表が行われ，噴出物の層序や異質礫の分布などからどれた．その他，アナログ実験や数値シミュレーションにのようにカルデラ形成噴火を復元するかについての議論よるマグマ溜まりや陥没過程の解析が複数の研究発表でが行われた．

紹介され，マグマ溜まりとその母岩の破壊変形プロセス

カルデラに関連するマグマ溜まりについてのセッショについて議論が行われた．特に，マグマ溜まり近傍の母ンでは Agust Gudmundsson による基調講演が行われ，地岩の塑性・脆性変形とその陥没カルデラ形成への影響に殻内部にマグマ溜まりが形成されるプロセスについて議ついて活発な議論が行われた．

論が行われた．アイスランド等での野外調査の結果を示カルデラ噴出物のセッションでは，Ray Cas ほかによしながら，シル状の貫入岩体が繰り返しマグマの注入をる基調講演が行われ，カルデラは径 100 km に及ぶ巨大受けて拡大することにより，マグマ溜まりに発達するとカルデラと径数 km の小型のカルデラの二つの端成分がいう可能性が示された．

あること，これらのカルデラの規模や構造は，カルデラカルデラ火山の不安定性のセッションでは，John Stixが存在する地殻の年代に規制されている可能性が指摘さほかによる基調講演が行われ，カルデラ火山のマグマ溜れた．数 100〜1000 km3の珪長質マグマが噴出する巨大まりは開放系であり，苦鉄質マグマの注入が物質的にも

第 4 回陥没カルデラワークショップ報告389

熱的にもマグマ溜まりの不安定をもたらしている可能性

4．野外討論会が指摘された．その他，さまざまな観測手法を用いたカ研究集会に引き続き，3 日間にわたる野外討論会が開

ルデラ火山の変動の解析例が紹介され，特に InSAR を催され，開催地となったボルセーナを含むブルシーニ用いた面的な解析結果が多く紹介された．

(Vulsini) 火山地域のいくつかのカルデラ火山 (Fig. 1) をポスターセッションでは 16 件の研究発表が行われた．

見学した．これらの火山はいずれも，背弧海盆であるテ

各ポスターセッションについてはコアタイムの直前に 5

レニア海の拡大に関連する引張テクトニクスに強く支配分間の口頭発表による内容紹介が行われ，その発表内容された火山活動であり，いずれも強アルカリ岩マグマにについて参加者全員で共有することができた．一般にすよる火山活動である．

べてのポスターセッション発表に接するのは時間的な制

今回の研究集会で観察したイタリア中部の火山の活動約から難しいが，このショートトークによりすべての発は数 10 万年前であり，活発な噴火活動を続けるイタリ表について理解することが可能となった．

ア南部カンパニア州のベスビオ火山やシチリア島のエト研究集会の最後には総合討論が設けられ，自由討論とナ火山に比べると日本ではなじみが薄い．しかし，これして本研究集会の成果の総括と，カルデラ火山の理解のらイタリア中部の火山は数 10 万年〜100 万年前のカルために今後必要とされる研究について議論が行われた．

デラやその噴出物がよく保存されていること，またイタ議論の結果，カルデラ形成噴火噴出物の特徴や，陥没構リア内外の多くの研究者による研究が行われ詳細な地質

造の発達過程については比較的理解が進んでおり，現在図や多くの論文が発表されているなど，カルデラ火山のまでに提唱されているモデルを実例において検証してゆ研究対象としては劣らず重要である．また，日本では見くべき段階であるとされた．一方，陥没カルデラが形成られないネフェリンやリューサイト斑晶に富む強アルカされる条件やそのタイミング，巨大噴火の中での陥没のリ岩の噴出物についても興味深い．

引き金については我々の理解はまだ不十分であり，モデ今回の観察対象であるブルシーニ火山群は，ボルセール構築に向けて引き続き探究を進めるべきであるとの意

ナ (Bolsena) カルデラとラテラ (Latera) カルデラからな見が多数あげられた．これに関連して，マグマ溜まり中る．ブルシーニ火山群全体の活動はおよそ 0.6〜0.1 Maのマグマの諸物性条件，組成分布や温度圧力条件，母岩である．その間，ボルセーナカルデラは 490〜160 ka のの諸物性やその時間変化といった地下プロセスと，地上間に少なくとも 3 回の大規模火砕噴火とカルデラ沈降をにおけるカルデラ形成噴火との関係が今後の重要な研究繰り返し，ラテラカルデラは 280〜160 ka の間に数回の対象であるとの意見が出された．また，これら陥没カル大規模火砕噴火を繰り返して形成された．またブルシー

デラが形成される条件やそのタイミング，陥没を引き起ニ火山群の約 30 km 南東にはやはり今回の観察対象とこすマグマ溜まりの物性やその発達過程を理解するためなったビコ (Vico) 火山がある．ビコ火山の活動は 0.には，噴出物のシーケンスの再検討やマグマの物理的パ

4〜0.1 Ma で，苦鉄質アルカリ岩の活動による成層火山ラメータの決定のための調査が必要であり，現在活動的体の形成後，250〜150 ka にかけて少なくとも 3 回の大な火山のみならず，過去のマグマ溜まりである貫入岩体規模噴火が発生し，それによって山頂部に径約 4 km のについてもそのような視点での調査が必要であることが小型カルデラが形成された．これらのカルデラの噴出物指摘された．更に，現在のカルデラ火山の変動についてと陥没構造が野外討論会の主な対象となった．

も，マグマシステムの変動という視点での調査と解析が4-1

ボルセーナカルデラ

必 要 で あ る と の 指 摘 が な さ れ た．カ ル デ ラ 火 山 の初日（9 月 26 日）はボルセーナカルデラを訪れた，巡“unrest”を理解するためには，深部のマグマ活動と浅部

検案内者は V.Acocella 氏（ローマ・トレ大）である．ボに発達する熱水系の活動の両者をあわせて理解しなけれルセーナカルデラは南北 19 km の楕円形のカルデラで，ばならないことが指摘された．

北側ほど沈降量の大きいトラップドア型の構造をしてい

さまざまな視点からの陥没カルデラの形成条件の“一る (Acocella, 2007)．ボルセーナカルデラはその外縁部般化”が必要であり，そのためにはデータセットの充実にカルデラを取り囲むような正断層群が発達し，全体とと，異なる分野の情報の融合が必要だとの意見で一致し，して down-sag 型の構造をしている (Acocella, 2007)．ボ

今後の陥没カルデラ関連のワークショップの主要なト

ルセーナの街はずれにおいて，カルデラ周縁部の正断層ピックとして意識してゆくというコンセンサスが得られ群の観察を行った (Fig. 3A)．これらの正断層群はボルた．

セーナカルデラ形成時の噴出物を切って発達しており，カルデラの沈降が巨大噴火後も継続的に進行したことを示している (Acocella, et al., 2012)．カルデラ形成時の火390

下司信夫・吉田武義・小室裕明

Fig. 3. A : Caldera-related normal faults cutting the pyroclastic layers of syn-collapse pyroclastic flow deposit and post
collapse air-fall deposits. Northeastern rim of the Bolsena caldera. B : Civita di Bagnoregio, on the ignimbrite sheet ofthe Bolsena caldera. C : matrix-supported (lower) and clast-supported (upper) pyroclastic flow deposit from the Vicocaldera.

砕流堆積物はボルセーナカルデラ周辺部に広く分布し，について議論を行った．ラテラカルデラの噴出物の総量

差別浸食により溶結部がテーブル状に残存した地形が発はほぼカルデラの凹地形に相当すること，隣接するボル達している．今回訪れたチビータ・ディ・バニョレージョ

セーナカルデラの沈降がラテラカルデラの活動と密接に(Civita di Bagnoregio) はボルセーナカルデラの東約 10関連しているらしいこと (Acocella, et al., 2012) などが紹

km にあり，近郊にあるオルヴィエート (Orvieto) と同様，介され，隣接した複数のカルデラシステムをつなぐ地下約 30 万年前にボルセーナカルデラから噴出した溶結火構造について活発な議論が行われた．また，カルデラ内砕流堆積物 (Orvieto-Bagnoregio Ignimbrite) が浸食によりで行われた地熱開発による多数のボーリング結果によ凸地形となった残丘地形上に成立した街である (Fig.

り，地下約 2 km 付近に閃長岩の貫入岩体が存在するこ3B)．市街地周辺は急崖に囲まれ，常に崩壊の危険に曝とが確認され，これがラテラカルデラの後期の活動のマされている．ここには“地質と崖崩れの博物館” (Museo

グマ溜まりの頂部であると推定されている (PalladinoGeologico e delle Frane) が存在し，この街を囲む急崖の地

and Simei, 2005)．地熱開発は地下 1500 m 付近で十分な質やその安定性，崖崩れの歴史や対策工事についての展高温岩体に到達したものの，硫黄化合物を含む湧出ガス示がある．の処理の問題から閉鎖に追い込まれたとのことである．

2 日目（9 月 27 日）はラテラカルデラを訪問した．案

ラテラカルデラ周辺には時間間隔をおいた複数回の噴内者は，D.Palladino 氏（ローマ・サピエンサ）および G.

火噴出物が見られることから，ラテラカルデラは火砕噴Giordano 氏（ローマ・トレ大）である．ラテラカルデラ

火を繰り返しながらしだいに成長したと考えられていは，直径 9×7 km の楕円形をしたカルデラである．そのる．ラテラカルデラの南西でカルデラ形成噴火に伴う降北西部にさらに小さなカルデラが存在する．はじめにカ下軽石と火砕流堆積物の繰り返しを観察した．塊状無層

ルデラ南端のヴァレンターノ (Valentano) の街はずれの理の軽石流堆積物や，斜交層理の発達した堆積物など，展望台からラテラカルデラを概観しながらその発達過程

火砕流堆積物の様々な堆積構造とその成因について活発

第 4 回陥没カルデラワークショップ報告な議論が行われた．

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グラムは朝 9 時から夜までほぼ連続して行われたため街本観察地点はバスの停車地点からアップダウンの続く中を散策する機会がほとんど取れなかったのは残念であ

砂利道を数 km 歩く必要があった．参加者はみな元気にる．それでも参加者の幾人かは会議を抜け出して街中を歩いていたが，本ワークショップ参加者中最高齢である探索していたらしい．

Peter Lipman 氏は参加者の中でもすこぶる健脚で，この研究集会の行われたボルセーナとその周辺は，水はけ健脚こそが氏の長年のフィールドワークに基づくカルデのよい火山性土壌による良質のワインの生産地としてもラ研究を推進したのだと皆が納得していた．
4-2

ビコ火山

知られている．昼食・夕食にはつねに地元のワインがテーブルに上っていた．特に最終日には夕食後，旧市街3 日目（9 月 28 日）に行われたビコ (Vico) カルデラのにあるエノティカにてワインテイスティングパーティー

野外討論会は，G.Giordano 氏（ローマ・トレ大学）と R.

が開催された．ボルセーナ地域から選りすぐりの白・ロ

Cas 氏（モナッシュ大，オーストラリア）の案内で行われゼ・赤ワインがつぎつぎと供されると，それぞれの特徴た．カルデラ縁からカルデラ地形を俯瞰した後，陥没カについてブドウ産地の地質的背景まで含めての紹介が行

ルデラ形成に伴う岩片に富む噴出物をカルデラ南縁で観われ，参加者はカルデラ火山の恵みでもあるイタリア中察した．ここでは噴火初期のプリニ―式噴火の降下軽石部のローカルワインを深夜まで堪能した．

を覆って，多量の異質礫を含む角礫層が発達している．
ここではカルデラ形成のタイミングや角礫に富む堆積物

6．むすびの運搬定置過程について議論が行われた．特に，この角今回の陥没カルデラワークショップでは，巨大噴火と礫層は噴出源近傍における降下堆積物なのか，あるいはカルデラ形成について活発な議論が行われ，カルデラ噴火砕流堆積物であるのか，それらの区別はどのようにし火を引き起こすマグマ溜まりの発達過程や，巨大噴火がて認識すべきなのか等について議論が行われた．また，どのように発生し，推移し，その結果陥没カルデラがど角礫層にはリューサイトの巨斑晶が密集した溶岩片が多のような構造発達過程をたどるのかといった陥没カルデ数含まれており，その成因が参加者の関心を集めていた．

ラ研究の根本的な問題について意見が交わされた．また

また，カルデラ東側にてビコカルデラから噴出したス将来のカルデラ噴火にむけて，カルデラ火山における変コリア流堆積物を観察した (Fig. 3C)．細粒物に乏しく，動をどのように理解すべきかといった議論も行われた．

大型のスパッターが密に分布するスコリア流堆積物と，これらの議論は今後のわが国のカルデラ火山の活動評価

基質の細粒物に富みやや小型のスパッターが散在するスやその巨大噴火研究にとっても重要なトピックである．

コリア流堆積物を比較し，その噴出プロセスや定置堆積次回の第 5 回研究集会は，ニュージーランド・タウポプロセスとその違いについて議論が行われた．

カルデラ地域にて 2014 年 12 月 7〜11 日に開催予定であ

また，集会最終日の 29 日には，ローマへの帰途の途中り，研究発表・総合討論のほか 3 日間の現地討論会（巡でビコ火山南東山麓のストリ (Sutri) にあるローマ時代検）が予定されている．また，これに先立つ 12 月 5〜7の遺跡を見学した．この遺跡は楕円形の闘技場遺跡で，日には，学部学生・大学院生を対象としたトレーニング紀元前後に作られたと考えられている．ビコカルデラかコースも併せて開催予定である．多くのカルデラ火山をら 15 万年前に噴出した最大の火砕流堆積物の溶結凝灰有し，活発な研究がおこなわれているわが国からも積極岩を掘削して建造されており，この火砕流堆積物の模式的な参加を期待したい．

地となっている．遺跡の壁面では基質の細粒物に富みやや小型のスパッターが散在するスコリア流堆積物の堆積構造が明瞭に観察できた．
5．その他，イタリア的研究集会について
研究集会の行われたボルセーナは，中世の街並みが保存された美しい街である．研究集会の拠点となったホテルは湖畔のヨットバーバーに位置し，研究集会はそこから 5 分ほど歩いた街の中心部にある小さなホール（石造りの教会の一室）で行われた (Fig. 2)．研究集会のプロ引用文献
Acocella, V. (2007) Understanding caldera structure anddevelopment：an overview of analogue models compared tonatural calderas. Earth Science Reviews, 85, 125-160.
Acocella, V., Palladino, D.M., Cioni, R., Russo, P., Simei S.
(2012) Caldera structure, amount of collapse and erupted
volumes：the case of Bolsena Caldera, Italy. Geol. Soc. Am.
Bull., 124, 1562-1576.
Palladino, D.M., and Simei, S. (2005) Eruptive dynamics andcaldera collapse during the Onano eruption, Vulsini, Italy.
Bull. Volcanol. 67, 423-440.