１．研究概要の説明
課題 C では国内の主要な活火山を対象に噴火履歴の解明と噴火事象の解析を行い、得られた情報を数値シミュレーションで解析することによって噴火の予測技術を開発する。そして事象分岐判断基準が伴った噴火事象系統樹を整備するとともに、噴火発生確率の算出に向けた検討を行う。本課題は、サブテーマ 1：「火山噴出物分析による噴火事象分岐予測手法の開発」、サブテーマ 2：「噴火履歴調査による中長期噴火予測と噴火推移調査に基づく噴火事象系統樹の作成」、サブテーマ 3：「シミュレーションによる噴火ハザード予測手法の開発」の 3 つのサブテーマの研究が並行して、かつ密に連携しながら実施される。
（１）

サブテーマ 1：火山噴出物分析による噴火事象分岐予測手法の開発

本サブテーマでは、噴火の過程が既知である歴史時代の噴火の噴出物の解析を行い、深度（圧力）・温度・含水量といったマグマ溜りの状態、噴火に先立つマグマ混合から噴火までの時間スケール、マグマの上昇開始から噴火開始までの時間スケールを明らかにする。
この際、本研究で新たに得るデータに加えて、既存の研究成果も適宜参照して、火山噴出物から噴火事象分岐予測判断を行う基準を検討する。プロジェクト期間中に 10 火山について研究を行うとともに、それ以外に課題 C サブテーマ 2 と連携して噴火履歴調査で収集した試料の一部の解析も行う。さらに、より多くの火山噴出物の分析データを収集し噴火事象分岐予測に資するため、分析・解析プラットホームを整備し、広く火山研究者や学生に開放するための利用環境の整備を行う。
（２）

サブテーマ 2：噴火履歴調査による中長期噴火予測と噴火推移調査に基づく噴火事象系統樹の作成
本サブテーマでは、活動的であることや噴火した際の社会的影響が大きいこと等を考慮して選定した 26 の重点火山を中心に、主として地質学的および物質科学的手法に基づいて長期的な噴火履歴を明らかにし、さらに個々の噴火の様式とその推移を可能な限り詳細に解明する。また最重点火山として 5 火山を選定し、ボーリング掘削やトレンチ調査を集中的に実施して、より高精度の噴火履歴を解明する。このような作業を経て各対象火山について高精度の時間－噴出物量図（階段図）を作成するとともに、噴火履歴に対応する噴出物の物質科学的解析に基づいたマグマプロセスの解明を行い、個々の火山で中長期噴火予測、および事象分岐確率の入った噴火事象系統樹の作成を目指す。
（３）

サブテーマ 3：シミュレーションによる噴火ハザード予測手法の開発

本サブテーマでは、火山噴火発生確率の定量化に向けて、演繹的（決定論的）手法による確率計算手法の開発を行う。本事業の 7 年目までは、火山噴火予知・火山災害評価のための個別の事象についてのモデル化と数値シミュレーション技術を開発する。その際、それぞれの事象を支配するパラメータの洗い出しと、その感度解析を行う。なお、特に火山現象を直接的に支配する物性パラメータの把握が不十分であるため、実験的手法を用いて物性モデルの開発も実施し、その成果を数値シミュレーションに取り込む。本事業の 8～
10 年目では、各事象の発生条件について、感度解析の結果を踏まえて、もっともらしいパラメータ範囲での事象発生条件を抽出し、火山ハザード評価システムおよびマグマ移動過程評価システムを開発する。また、多パターンの数値シミュレーションの実施を踏まえた、事象分岐確率の提示を行い、一元化システムでの運用に移行する。
1

(1) 研究者別の概要(a) サブテーマ１
所属機関・部局・職名

氏名

国立大学法人東京大学地震研究所・准教授

安田敦

学校法人早稲田大学・准教授

鈴木由希

学校法人常葉大学・教授

嶋野岳人

国立大学法人静岡大学・准教授

石橋秀巳

国立大学法人熊本大学・特任教
授

長谷中利昭

分担した研究項目及び研究成果の概要<総合推進>
簡略化したマグマ供給系モデルをもとにした噴火予測の仕組み作りに着手した。
<分析解析プラットホームの構築>
分析補助ツールや解析ツー
ルを整備した。
<噴出物の解析>
富士山、雲仙の試料分析をおこないマグマ供給系について検討した。
<噴出物の解析>
榛名火山における 45〜10kaの 4 噴火を最新の 6 世紀〜7 世紀における二ツ岳伊香保噴火と比較した。古い 4噴火においても、結晶に富むマッシュ状珪長質マグマが苦鉄質マグマの注入によって再流動化され、噴火が誘発されていることを明らかにした。
<噴出物の解析>主 に 諏 訪 之 瀬 島 火 山 2000年以降の噴出物の降灰試料分析により、噴火推移に伴うガラス・鉱物組成変化が明らかになった。また、桜島における連続採取試料解析によるデータ蓄積を進めた。
<噴出物の解析>
伊豆大島 1986B 噴火のマグ
マは従来考えられていたより貯蔵深度が浅い、もしくは温度が低い。伊豆高原の地下には 10 万年以上前から流紋岩質メルトが存在する可能性があることを明らかにした。
<噴出物の解析>
阿蘇火山のカルデラ噴火の可能性評価のために先カルデラ期、カルデラ期、後カルデラ期の活動との比較をおこなった。さらに後カルデラ期完新世の試料の元素拡散プロファイルの解析から

2

研究配分を実施受けた

期間
R3.4.1～R4.3.31

研究費
8,741,33
2

R3.4.1～R4.3.311,040,00
0240,000

R3.4.1～R4.3.311,040,00
0240,000

R3.4.1～R4.3.31

1,066,51
7246,119R3.4.1～R4.3.313,886,86
2896,968

間接経費
2,017,230国立大学法人東北大学・教授

中村美千彦

国立研究開発法
人産業技術総合研究所・主任研
究員

東宮昭彦

同・主任研究員

宮城磯治

山梨県富士山科学研究所・主幹
研究員

吉本充宏

噴火前のマグマ注入が活発化する時間を見積もった。
<噴出物解析手法開発>
富士火山宝永噴火の玄武岩質マグマの破砕深度がごく浅いことを実験岩石学的に決定し、それが岩脈から管状に遷移する火道形状によって実現することを物理モデルから明らかにした。
<噴出物の解析>
有珠 2000 年噴火の磁鉄鉱斑晶に複数タイプ存在することを見出した。それらは共通の温度低下イベントをマグマ上昇中に受けていたことを明らかにした。
<噴出物解析手法開発＞
マグマの熱力学計算の結果、マグマが「ストーピング」で上昇すると、過剰圧により膨らむか、膨らんだ体積分のマグマが先行噴火することを明らかにした。
<噴出物の解析>富士山の噴出物について、解析に適切な試料の選定について助言するとともに試料採取をおこなった。

R3.4.1～R4.3.315,311,24
71,225,672

R3.4.1～R4.3.31

1,961,04
2336,183

R3.4.1～R4.3.31--

研究配分を実施

受けた期間
R3.4.1～R4.3.31

研究費
51,097,000

R3.4.1～R4.3.31(b) サブテーマ２
所属機関・部局・職名

氏名

北海道大学
大学院理学研究院教授

中川光弘

同栗谷豪

教授

分担した研究項目及び研究成果の概要

課題 C 全体のとりまとめ、特に課題間連携研究の企画・推進を行った。またサブ
テーマ２の研究課題の総合推進およびとりまとめを行った。そして、ボーリング掘削調査をとりまとめ、秋田
駒ケ岳・阿蘇山で実施した。
さらに、アトサヌプリ・秋田
駒ケ岳について噴火活動履歴の研究を行い、その詳細を明らかにした。そして、ボーリングコア試料の保管・管理システムの構築を行い、コア試料の集約を実施した。
マグマ変遷解析センターの R3.4.1～
統括および分析技術開発を R4.3.31
行い、特に珪長質岩の微量元素測定のための加圧分解法を確立した。
3間接
経費
11,791,615

同助教

吉村俊平

同員

技術専門職

松本子

亜希

同学術研究員田次将太

秋田大学
大学院国際資源学研究科教授
教育文化学部教授

大場 司
林 信太郎

山形大学
理学部教授

伴同准教授

常松佳恵

同助教

井村匠

茨城大学
理工学研究科准教授

長谷川雅雄

健

マグマ変遷解析センターに R3.4.1～おける技術開発を行い、特 R4.3.31に FE-EPMA を用いた揮発性成分組成に基づくマグマの脱ガスプロセス解明のための手法を確立した。
アトサヌプリ・秋田駒ケ岳 R3.4.1～について噴火活動履歴の研 R4.3.31究を行い、その詳細を明らかにした。また、マグマ変遷解析センターのユーザー受入れを行った。
秋田駒ケ岳火山の噴火活動 R4.1.1～履歴解明のための、噴出物 R4.3.31の物質科学的解析を実施した。
鳥海山、栗駒山、十和田火山 R3.4.1～
について地質学的に火山活 R4.3.31
動推移と活動史の研究を行った。鳥海山の事象分岐と活動史、栗駒山の活動史、十和田火山噴火後の事象推移について成果が得られた。
蔵王山、鳥海山及び吾妻山 R3.4.1～の噴火履歴及びマグマ供給 R4.3.31
系解明の研究を行った。蔵王山では最新期のテフラ層序をおよそまとめた。鳥海山では、西鳥海山の形成史とマグマ供給系解明の研究を進めた。吾妻山では最新マグマ噴火ユニットのマグマ供給系の解明などを進めた。
蔵王山、吾妻山の噴火履歴 R3.4.1～解明の研究を行った。蔵王 R4.3.31
山では、1895 年噴火の投出岩塊の分布と噴出条件についての成果を公表論文として発表した。吾妻山では、最新マグマ噴火ユニットの投出岩塊について調査を進めた。
吾妻山、蔵王山の噴火履歴 R3.4.1～解明の研究を行った。吾妻 R4.3.31
山では、最新マグマ噴火ユニットより上位の層序について新知見を得た。蔵王山
では、熱水系が関与する地熱地帯や噴出物について物質科学的研究を進めた。
那須岳・三宅島・アトサヌプ R3.4.1～
リ の 噴 火 履 歴 調 査 を 行 っ R4.3.31
た。特に那須岳については、最新期活動において複数の未記載噴出物を発見した。

42,799,99
9646,153

3,999,999923,076

2,799,99
9646,153

東京大学
地震研究所准教授

前野深日本大学
文理学部地球科学科教授

安井真也

同准教授

金丸龍夫

同上席研究員高橋正樹

富山大学学術研究部都市デザイン学系教授

石﨑泰男

同教授

石川尚人

同准教授

川﨑一雄

熊本大学
くまもと水循
環・減災研究教育センター教授

宮縁育夫

産業技術総合研究所
首席研究員
同 主任研究員
同 研究グルー
プ長
同 研究員

石塚
川邊
井上
有元治
禎久
卓彦
純

九州・関東の火山（鬼界火 R3.4.1～
山、伊豆大島、霧島山）にお R4.3.31
ける地質学的研究を進め、噴火事象系統樹や階段ダイアグラム作成の基礎となる、従来よりも高精度の噴火履歴や噴火推移に関する知見を得た。
浅間火山の噴火史の研究を R3.4.1～
行い、トレンチ掘削などの R4.3.31
地質調査と年代測定に基づき高分解能での 1 万年間噴火履歴復元の結果が得られた。1 万年前以前の火山活動についても地質調査をすすめた。
浅間火山の噴火史の研究を R3.4.1～
行い、トレンチ掘削などの R4.3.31地質調査と年代測定に基づき高分解能での噴火履歴復元の結果が得られた。
浅間火山の噴火史の研究を R3.4.1～行い、階段図および噴火事 R4.3.31
象系統樹の試作とその評価をすすめる結果が得られた。
白山火山群、鷲羽池火山、志 R3.4.1～
賀火山の噴火履歴調査を担 R4.3.31
当し、新白山火山の長期的マグマ噴出率、鷲羽池火山・志賀火山の噴火史に関する知見が得られた。
志賀火山噴出物の古地磁気 R3.4.1～年代測定を担当し、同火山 R4.3.31の最新のマグマ噴火年代に関する予察的結果が得られた。
志賀火山噴出物の古地磁気 R3.4.1～年代測定を担当し、同火山 R4.3.31の最新のマグマ噴火年代に関する予察的結果が得られた。
阿蘇山の火山活動と噴火履 R3.4.1～
歴に関する研究を行い、最 R4.3.31
新の噴火活動の概要が明らかになり、またトレンチ調査やボーリング調査によって噴火活動史についての知見が得られた。
伊豆大島の研究として、沿 R3.4.1～岸部水深 400m 程度までの R4.3.31
範囲で反射法音波探査を実施した（13 日間漁船傭船）。
その結果、これまで知られていない海底部における側火山体，断層系や堆積層の分布と層序，構造の相互の54,200,00
1969,231

2,200,00
0507,692

3,500,00
0807,692

2,600,00
0600,000

9,800,00
01,680,023

同
同主任研究員
主任研究員

及川
山﨑輝樹
誠子

同 研究部門長
同 研究グルー
プ長
同 研究員

伊藤 順一
古川 竜太
南 裕介

同 研究グループ長
同 上級主任研
究員
同 主任研究員
同 研究員

下司宝田
山崎松本信夫晋治
雅恵子

北海道教育大学
旭川校准教授佐藤鋭一

筑波大学
大学院生命環境科学研究科
名誉教授
同 教授

荒川池端洋二慶関係を検討するデータが得られた。陸上部分の調査を行い、暫定版地質図及び側噴火口位置・噴火時期を整理した。
御嶽山の地質調査を継続するとともに、Ar/Ar 年代測定を行い、約 10～3 万年前に新期御嶽火山の火山体のほとんどがつくられたこと、最近 1 万年間の噴出率は低いが、水蒸気噴火も含めた噴火頻度は高く、他の日本の火山と比べても十分活発であることが判明した。
白馬大池では山頂周辺に分布する火砕流堆積物の年代測定を行い、約 8 千年前頃に火砕流が発生したことを明らかにした。
秋田焼山の K-Ar 年代測定を行い、山体の形成開始がおよそ 50 万年前であったこと、また約 10 万年および過去１万年に比較的大規模なマグマの噴出があったことを明らかにした。山頂域での人力ピット調査を含む地質調査を実施して、地質図を完成させるとともに、過去 6,000 年間の噴火史を明らかにした。
大規模噴火データベースの整備のため、大規模カルデ
ラ形成噴火 11 事例の噴火推移及び前駆活動の特徴を取りまとめた。福徳岡ノ場
2021 年噴火など国内及び海外のプリニー式噴火の噴火推移 20 事例を収集し噴火推移データ集の作成を行うとともに、これらのデータをウェブサイトで閲覧可能なデータベースシステム構築を進めた。
雌阿寒岳の噴火活動履歴の再検討を行った。また、中マ
チネシリ活動期の噴出物のガラス組成分析を行い、マグマの特徴を明らかにした。
新島火山噴火の長期予測のために、主に元素・同位体分析を行い、過去に噴火したマグマに関する長期変化を明らかにした。

6

R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31－－R3.4.1～R4.3.31－－信州大学
理学部准教授斎藤

山口大学
大学院創成科学研究科教授
同 助教

太田 岳洋
辻 智大

電力中央研究所
サステナブルシ
ステム研究本部
地質・地下環境研究部門
主任研究員
同 主任研究員

上澤真平

石毛康介

防災科学技術研
究所
契約研究員

長井雅史

株式会社エンバ
イオ・エンジニ
アリング
技術部長

和知剛

武士

由布鶴見岳について、噴火 R3.4.1～
履歴調査を行い、伽藍岳の R4.3.31完新世の噴火履歴について新たな知見を得た。
九重火山に関する噴火履歴 R3.4.1～調査、噴火推移調査を行い、 R4.3.31
54Ka の飯田噴火の前駆的噴火堆積物の見直しを行い、一連の飯田噴火と同様のマグマの活動であることを明らかにした。
羊蹄火山の噴火活動史の再 R3.4.1～
検討を行い、新たに 8 層の R4.3.31
羊蹄火山起源テフラ層を発見し、噴火活動開始時期が約 8 万年前であることを明らかにした。
雌阿寒岳火山中マチネシリ R3.4.1～の 噴 火 活 動 史 の 検 討 を 行 R4.3.31
い、噴火推移の詳細を明らかにした。
ボ ー リ ン グ コ ア 試 料 の 保 R3.4.1～
管・管理システムの構築を R4.3.31
行い、コア試料の集約を実施した。
秋田駒ケ岳の噴火履歴調査 R3.4.1～を行い、新たな見解が得ら R4.3.31
れた。

－－－－－－－－－－－－(c) サブテーマ３
所属機関・部局・職名

氏名

国立研究開発法
人防災科学技術研究所火山研究推進センター
副センター長藤田英輔

同主任研究員

三輪学央

同契約研究員

黒川愛香

同契約研究員

長井雅史

分担した研究項目及び研究成果の概要
サブテーマ３全体の取りまとめを実施した。
①b．マグマ移動過程シミュ
レーション技術開発で熱過程の導入、②c．ハザード評価システムの検討でグランドデザインの検討を行った。
①c．マグマ物性モデルの構築で結晶化モデル構築のための室内実験と火道流モデルへの適用の検討を行った。
①c．マグマ物性モデルの構
築火山性流体のレオロジーモデル構築のための実験を実施した。
①c．マグマ物性モデルの構築で結晶化モデル構築のための室内実験を実施した。

7

研究配分を実施受けた

期間
R3.4.1～R4.3.31

研究費
32,317,079

R3.4.1～R3.8.31R3.9.13～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31間接経費
7,457,787

同

契約研究員

志水宏行

国立大学法人東北大学大学院理学研究科 教授

西村太志

同准教授

小園誠史

同准教授

奥村聡

国立大学法人東京大学
地震研究所火山噴火予知研究センター 准教授

鈴木雄治郎

同前野准教授深気象庁気象研究所火山研究部室長

鬼澤真也

同室長

新堀敏基

同主任研究官

佐藤英一

同研究官

石井憲介

同主任研究官川口亮平

国立大学法人静岡大学理学部地球科学科准教授

石橋秀巳②c．ハザード評価システムの検討で火砕流シミュレーションの開発、火山ハザード評価システムの開発を実施した。
①a．噴火機構シミュレーシ
ョン技術開発で、事象分岐の検知可能性評価を行った。
①a．噴火機構シミュレーシ
ョン技術開発で、火道流モデルによるシミュレーションを実施し、事象分岐を支配するパラメータ依存性を明らかにした。
①a．噴火機構シミュレーシ
ョ ン 技 術 開 発 お よ び ①c ．
マグマ物性モデルの構築
で、結晶化実験と火道流モデルの結合を検討した。
②b．噴煙柱ダイナミクスモ
デルの開発で噴煙ダイナミクスと火山灰輸送をカップリングした SK-3D モデルによる大規模シミュレーションを実施した。
②c．ハザード評価システムの検討で各シミュレーターの導入の検討を行った。
①b．マグマ移動過程シミュ
レーション技術開発で地震・地殻変動データによる評価を行った。
②a．降灰ハザード予測モデ
ルの開発で新しい移流拡散モデル（JMA-ATM）の改修を進めた。
②a．降灰ハザード予測モデ
ルの開発で、JMA-ATM の初期条件を適切に与えることを目的として、降下火砕物の形状・密度の粒径依存性を明らかにした。
②a．降灰ハザード予測モデ
ルの開発で新しい 1 次元噴
煙 モ デ ル (NIKS-1D) の 開 発を進めた。
①b．マグマ移動過程シミュ
レーション技術開発で境界要素法により地形を考慮した火山周辺の地殻変動計算システムの開発を進めた。
①c．マグマ物性モデルの構
築火山性流体のレオロジー
モデル構築のための実験結果による構成則のシミュレ

8

R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.312,228,994514,383

2,696,967622,377－－－－

R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31
R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31R3.4.1～R4.3.31

国立大学法人山形大学理学部准教授

常松佳恵

国立大学法人神戸大学先端融合研究環 講師

清杉孝司

山梨県富士山科学研究所 主任
研究員

石峯康浩

ーションへの適用の方向性を検討した。
②c．ハザード評価システムの検討で、火山ハザード評価システムの開発を実施した。
②c．ハザード評価システムの検討で、火山ハザード評価システムの開発を実施した。
②c．ハザード評価システムの検討で、火山ハザード評価システムの開発を実施した。

R3.4.1～R4.3.31－－R3.4.1～R4.3.31－－R3.4.1～R4.3.31－－(2) 研究実施日程(a) サブテーマ１
実施

日

程

研究実施内容
4月5月

6月

7月

①国立大学法人東京大学a.プロジェクトの総合推進
ｂ．分析・解析プラッ
トホームの立ち上げ
ｃ．研究集会の調整・
開催
ｄ．火山噴出物の分析・解析②学校法人早稲田大学
火山噴出物の分析・解析
③学校法人常葉大学
火山噴出物の分析・解析
④国立大学法人静岡大学
火山噴出物の分析・解析

98月

9月 10月 11月 12月 1月

2月

3月

⑤国立大学法人熊本大学
火山噴出物の分析・解析
⑥国立大学法人東北大学
火山噴出物の分析・解析
⑦国立研究開発法人産業技術総合研究所
ａ．火山噴出物の分析・解析
ｂ．熱力学解析に関わる研究開発(b) サブテーマ２
実

施

日

程

研究実施内容
4月

5月

6月

7月

火山の噴火履歴及びマグマ長期変遷に関する研究
マグマ変遷解析センターの整備と分析技術開発
大規模噴火データベースの整備
課題C-2の総合推進および課題C全体のとりまとめと研究成果の発
信
課題C連携研究：伊豆大島

108月

9月 10月 11月 12月 1月

2月

3月

(c) サブテーマ３
実

施

日

程研究実施内容
4月

5月

6月

7月

シミュレーションによる噴火ハザード予測手法の開発①地下におけるマグマ移動シミュレーション
ａ．噴火機構シミュレ
ーション技術開発
ｂ．マグマ移動過程シ
ミュレーション技術開発
ｃ．マグマ物性モデルの構築②噴火ハザードシミュ
レーションの開発・高度化
ａ．降灰ハザード予測
モデルの開発ｂ．噴煙柱ダイナミク
スモデルの開発
ｃ．ハザード評価シス
テムの検討

118月

9月 10月 11月 12月 1月

2月

3月