V O L C A N I C

F L U I D

R E S E A R C H

C E N T E R

火山流体研究センター
２０１１年 度国立大学法人 東京工業大学

TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGYV O L CANIC FLUIDR E S EARCH CENTER 2011

火山流体研究センターとは設立の経緯

各機関のご協力のもと、同町郊外に草津白根火山観測所が落成しました。

東京工業大学で火山の観測研究が始まったのは約 60 年前のことです。昭和 49 年（1974 年）には、噴火予知の実

本観測所は、昭和 63 年（1988 年）に省令施設へと昇格用化に向けた国家プロジェクト「火山噴火予知計画」に本学しました。平成 4 年（1992 年）には全国地球化学移動班がも参画し、全国の火山を対象として地球化学的手法に基づく設置され、全国の活動的火山で機動的な観測研究を行なう火山研究を推進してきました。

体制が整えられました。平成 12 年（2000 年）には、新たに地球電磁気学的観測研究分野を立ち上げ、現在の火山流その結果、昭和 51 年（1976 年）の水釜火口と、昭和体 * 研究センターが発足しました。

57-58 年（1982-83 年）の湯釜火口での噴火を事前に予見することができました。特に水釜噴火は、水蒸気爆発の発生を地球化学的に予測した、世界最初の例として有名です。

理念
本センターの目的は、水蒸気爆発の発生機構に深く関わこのような実績と草津白根山の活発化に鑑み、文部省（当りがあると考えられる火山性流体の構成物質の特性、空間時） 測地学審議会は、 第 3 次火山噴火予知計画（昭和分布、ダイナミクス、熱構造などを総合的に解明することに59-63 年、1984-1988 年）策定にあたり、草津白根山を含あります。学内において教育・研究指導を行なうほか、JICAむ全国 12 火山を「活動的で特に重点的に観測研究を行な火山学研修コースなど、海外からの学生や研究者の受け入うべき火山」としました。これを受け、本学は昭和 59 年（1984れも積極的に行っています。さらに、草津白根山防災会議年）に湯釜火口湖に観測装置を設置し、昭和 61 年（1986 年）協議会（草津町）や火山噴火予知連絡会へ委員を派遣し、には、厚生省（当時）栗生楽泉園や草津町をはじめとする研究成果を災害の軽減へ役立てることを目指しています。

草津白根火山観測所（群馬県草津町）

東京工業大学大岡山キャンパス（東京都目黒区）

1983 年の湯釜噴火（草津白根山）＊ 火山流体とは、地下浅部を流れる地下水・温泉水・火山ガス・マグマなどを指し、火山学における重要な研究対象のひとつです。

2

研究組織

研究分野

草津白根火山観測所の常勤メンバー

火山流体研究センターは、地球化学と地球電磁気学の観測（平成 23 年 4 月）的研究分野を融合した、国内外に例を見ない研究組織です。
■ 小川康雄 教授（草津白根火山観測所長）

化学基礎研究分野
噴火の原動力であるマグマ中の揮発性成分の挙動、マグ地球惑星科学専攻兼任。

マ物質の収支、火山体内部の熱水系などの基礎研究、火山主な研究 : 電磁誘導を用いた活火山の構造探査

ガス放出量の連続測定法など、新たな化学的観測手法の開とモニタリング、自然電位によって火山性流体の発を研究の柱としています。さらに、火山における熱エネル動きを探る研究、内陸地震発生場における地殻ギー計測技術の開発を通じて、草津白根山をはじめとする活内流体の分布、広域的な深部地殻流体の研究。

動的火山の水・熱輸送を研究しています。

■ 野上健治 教授

地球化学移動観測研究分野

化学専攻協力講座・地球惑星科学専攻兼任。

全国の活動的な火山における地球化学的観測の高密度化主な研究 : 桜島昭和火口からの噴出物及び火山を図り、噴火ポテンシャルの評価を行ないます。併せて、国ガス組成の変動、草津白根火山噴気地帯の火山の火山噴火予知計画で実施される全国規模のプロジェクトにガスの組成変動に関する観測研究。

も積極的に参加し、地球化学的情報を提供しています。

■ 神田 径 准教授

地球電磁気学研究分野

地球惑星科学専攻兼任。

電磁場の計測と解析によって、火山体の構造とその時間変主な研究 : 電気伝導度構造や地磁気観測による水化を明らかにするために、機器開発、解析ソフト開発を含

蒸気爆発の発生場の研究、地磁気連続観測からめた観測研究を行っています。地球化学研究分野と協力する火山起源の変動を抽出する研究、空中磁気測量ことによって、浅部火山流体の特性とダイナミクスを総合的による磁化構造の時間変化の研究。に研究しています。また、内陸地震研究に関連して地殻内■ 寺田暁彦 講師

流体の観測研究も行っています。

化学専攻協力講座。
主な研究 : 火山地下浅部における水・熱エネル

スタッフ一覧
職名

氏名

専門勤務地

教授（センター長） 河内 宣之

化学専攻（分子化学） 大岡山

教授

小川 康雄

地球電磁気学大岡山 / 草津教授

野上 健治

地球化学

草津

特任教授

本蔵 義守

地球電磁気学

大岡山

准教授

神田 径

地球電磁気学

草津講師

寺田 暁彦

地球熱学

草津

研究員

山脇 輝夫

火山地震学

草津研究員

上木 賢太

火山岩岩石学

大岡山

事務補佐員

山本 玉枝

草津

事務補佐員

山中さつき

草津

事務補佐員

鈴木 美香

大岡山

ギー輸送に関する研究。噴煙や地熱地域、火口湖における新しい観測技術および解析手法の開発。

このほか、大学院生 2 名、学部 4 年生 1 名、研究生 1 名が所属しています。

3V O L CANIC FLUIDR E S EARCH CENTER 2011

活動内容研究成果む）。また、外部研究資金として文部科学省科学研究補助

平成 22 年度は学会発表を 72 件（国内 54、海外 18 件）、金を 10 件、その他の研究費 9 件を獲得し、多様な研究課査読のある専門誌への論文発表を 11 件、査読のない論文・題に対して、内外の研究者と共同で取組んでいます。

報告書等への発表 11 件を行ないました（筆頭・共著を含

草津白根山の熱水系概念図

比抵抗図

(km2?

10-1-20246810(km)

120.0

140.5

1.01.5Log10

162.02.5

183.0(Ohm.m)

3.5

4.0

草津白根山の東西地下断面。左図は地下の電気抵抗を表しています。抵抗の最近の草津白根山の活動には、地下を流れ低い部分（赤）は粘土に相当し、熱水る熱水や火山ガス、いわゆる熱水系が大きや水を通しにくい部分です。抵抗の高く関係しています。草津白根山周辺の噴気い部分（青）は、高温の火山ガスの流孔から採取した火山ガスや温泉水、湯釜湖動経路に対応しているようです。

水の分析を行った結果、マグマから上昇した火山ガスが、雨水を起源とする地下水と混じることで、まず山頂下で凝縮していることが分かりました。気相（ガスの部分 ) は、さらに上昇して湯釜湖底から噴出しています。液相（熱水の部分）は、温泉として湧出しています。
火山ガスは、マグマや地下の情報をいち早く地表へ伝達することから、成分や放出量の変化は、噴火予測を行う上で重要です。

教育本センター教員は、理学研究科化学専攻および地球惑星

例えば平成 22 年度は、地球惑星科学専攻 2 名（宮城県科学専攻において、学部および大学院教育を行っています。

鬼首カルデラにおける地下比抵抗構造 ; 地震ダイナモに関す

大岡山キャンパス内の講義のみならず、草津白根火山観測る研究）、化学専攻 1 名（湯釜の湖水化学組成の変化に関所や、全国各地の活火山において観測実習も行ないます（写する研究）が修士号を取得しました。平成 23 年 11 月には、真）。平成 12 年 4 月のセンター発足以来、15 名が修士課程博士課程 3 年の Tulay Kaya がオーロラメダル（学生発表賞、を修了者し、5 名が博士（理学）の学位を取得しました。

地球電磁気・地球惑星圏学会）を受賞しました。

伊豆大島火山での野外実習（2008 年）

4社会貢献のほか、神奈川県大湧谷安全対策協議会（野上）などに委員

国や地方公共団体に専門家として研究成果を提供し、安全安心の社会作りに貢献しています。その一環として、火山噴として参画し、地域防災の一翼を担っています。
地学知識の普及活動にも積極的に取組んでいます。

火予知連絡会（野上）および地震予知連絡会（小川）に委

平成 23 年度は、国際地学オリンピック日本委員会理事として員を派遣しているほか、環境省立山室堂地区安全対策専門委

イタリア大会に参加しました（小川）。また、東京都内におい員会では委員長（野上）を務めています。地方自治体とも密て小学生を対象とする出前授業、御蔵島村では小中学生対象に協力しており、草津白根火山防災会議協議会（野上・小川）の野外授業や、島民向け火山勉強会を実施しました（寺田）。
動物、風などのノイズがありますが、静かな地中に設置した草津白根山の火山観測網地震計からは高品質な記録が得られます。このようにして得当センターは、活動火口に近接した高密度観測網を展開られたデータは、観測所へ常に自動伝送されています。さしています。その中核をなすのが、地表から深さ 50~200mらに、湯釜火口内に設置した監視カメラの映像は、草津町まで掘られた縦穴の底に設置してある、傾斜計と地震計で役場や気象庁などの関係機関へ配信されています。この映す。ここで傾斜計とは、地面の傾きを極めて精密に測る特殊像は、山頂の白根レストハウス 2 階や、隣接する自然公園装置です。例えば 1 km 先の高さが僅か 1 mm 上下しただ

財団の草津白根・弓池パークサービスセンター内において、けでも確実に捉えることが可能です。また、地表面では車や一般の方も自由に見ることができます（冬季は閉鎖）。

観察点マップ

草津白根火山観測所が運用している主要観測点（ここで使用した地形図は、国土地理院
電子国土 Web システムから配信されました）

500m

1000m

500 m

GPS5

V O L CANIC FLUIDR E S EARCH CENTER 2011

Topics

トピックス

インドネシア・メラピ火山噴火対応

2010.10（平成 22 年 10 月）

JICA 国際緊急援助隊として、当地において火山観測を実施しました。平成 23 年 10 月には、本活動に対して天皇・皇后両陛下から直接お言葉を頂きました（野上）。

火山灰の積もった屋根に雨が降り、重みに耐え切れずに倒壊した

南極観測

一般家屋。

2010.12-2011.1（平成 22 年 12 月 -23 年 1 月）
米国科学財団・南極研究プログラムの研究テーマの一環で、南極に 2010 年 11 月末から翌年 1 月上旬まで 40 日間南極に滞在しました。まずマクマード基地で2 週間トレーニングを受けた後、南極横断山脈のキャンプ地（南緯 84 度、東経 164 度 25 分、標高 1,994m）に 3 週間滞在して電磁気観測によって山脈の深部構造調査を行ないました（小川）。
マクマード基地の Observation Hill からエレバス火山を望む（左手で指示している遠方）。エレバスは南極にある火山で噴気を上最近の草津白根山げているのが見える。

2011.5.27（平成 23 年 5 月 27 日未明の活動）
山頂周辺の深さ 1km 付近に、3000

3000

2500

2500

2000

2000

熱水や火山ガスが急激に上昇した結果、約 4 分間かけて★の位置が、その 2 分後には★周辺がわずかに膨らみました。その後、★付近が半日かけて収縮しまし1500

3た。この時、湯釜などに異常は起きませんでしたが、群発地震

221500

31000

1000

や火山性微動を伴ったことから、気象庁から火山情報が発表され500

1500

1るなどの社会対応がなされました。

0-50001000

2000

0500

1000

1500

2000

2500

03000

上図は南北断面図、右図は地形図上に地殻変動源（星印）と震源位置（青印）を描いたものです。
ここに示した地震は従来から観測されているもので、体に感じないごく微小なものです（国土地理院作成の数値地図 50m メッシュを使用しました）。

6草津白根山のあらまし
草津白根山は活火山ります。今から約 1 万年前に活動を再開した草津白根山は、約 7,000 年前には香草溶岩 (Kg) を、約 3,000 年前には殺草津白根山は国内で指定されている 110 の活火山のひと

生溶岩 (Ss) を流しました。温泉街から見て、草津国際スキーつです。地下深くのマグマから染み出してきた大量の火山場の左側に見える小山や、道の駅・草津運動茶屋公園裏

ガスと地下水が混じりあい、標高 1,200 m 付近に豊富な温手の丘は、殺生溶岩の末端に相当します。また、本白根の泉湧出を生みました。

山々も、この噴火で形成されたものです。

現在は静かな草津白根山も、約 70-80 万年前には大規

これ以後、草津白根火山はマグマを噴出しなくなる代わ

模噴火を起こし、高温・高速で地表を這うように流れる噴りに、湯釜周辺で水蒸気爆発を繰り返し起こすようになり煙（太子火砕流、下図の Op）が発生しました。この結果、ました。山頂の白根レストハウス周辺に転がる大小・無数山の東側にあたる草津温泉街には緩斜面が、南側の嬬恋の岩塊は、これらの爆発によって飛来したものです。西暦

村にはキャベツ畑の広がる緩やかな台地が形成されまし1900 年以降、草津白根山で噴火を記録した年は 19 回にた。このように、火山の恵みとも言える温泉や土地を人間のぼります。最近では、1982~83 年にかけて水蒸気爆発がが有効に活用している好例が、草津白根山と言えるでしょう。

発生しました。

草津白根山は、20-30 万年もの長い間、噴火活動を休ん

平成 20 年以降、山頂周辺の火山ガス組成に変化が認めでいる時期がありました。これは、草津温泉街周辺で風化られるとともに、新たな地熱活動が生じたため、念のため、の進んだ火山灰 (V) がたくさん積もっていることからも分か

湯釜中心から半径 500m 以内の立入りが規制されています。

草津白根山の火山地質図
VVsVV

本図は、産業技術総合研究所発行の草津白根火山地質図の一部を改変したものです（承認番号第 69635500-A-20111125-001 号）

7

そのGeospot 1
１ 草津の
草津白根山山頂の観光名所・弓池のほとり、国道 292 号
ジオスポット

弓池のほとり線の直ぐ傍にある直径約 30m のくぼ地は、明治 35 年（1902年）に発生した水蒸気爆発の火口です。隣の弓池も爆発火口と考えられていますが、いつ噴火したのかは不明です。

466

芳ケ平
大池

大平湿原
平兵衛池

白根山

ジオスポット1

小右衛門ノ滝草津白根
レストハウス

常布ノ滝

草津高原G

入道沢

青葉山

逢の峰山頂

山麓

本白根山

鏡池

富貴原ノ池

草津町

草津町役場

火山流体研究センター
草津白根火山観測所

大岡山キャンパス〒 377-1711 群馬県吾妻郡草津町大字草津 641-36
Tel : 0279-88-7715
Fax : 0279-88-7717〒 152-8551 東京都目黒区大岡山 2-12-1
東京工業大学 本館 1 階 43 号室
Tel : 03-5734-2515 / 2639
Fax : 03-5734-2492

交通 :1 上野駅 -[ 吾妻線 ( 特急草津 )］- 長野原草津口駅-[ 路線バス］- 草津温泉バスターミナル
2 東京駅 -[ 長野新幹線］- 軽井沢駅-[ 路線バス］- 草津温泉バスターミナル3 新宿駅新南口 -[ 高速バス］- 草津温泉バスターミナル

交通 : 東急大岡山駅（東急目黒線・東急大井町線）下車、本館まで徒歩 5 分

JR

草津温泉バスターミナルからタクシーで 5 分、徒歩 30 分
JRURL : http://wwwksvotitechacjp/JR292JR292292JR