V O L'C A N I C O L L U I D ' R E S È A R C H I C E N T E R火山山流体研究センタ2 0 1 5年慶国立大学法人東京工業大学TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY

設立の経済
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、国家プロジェクト「火山噴火予知計画」に本学も参画し、全国の火山を対象として火山研究を進めることになりました。この結果、昭和51年(1976年)の水釜火口での噴火を事前に予見することができました。これは、水蒸気爆発を地球化学的に予測した、世界最初の例として有名です。このような実績と草津白根山の活発化に鑑み、文部省(当時)は、第3次火山噴火予知計画(昭和59-63年、 1984-1988年)において、草津白根山を含む全国12火山を「活動的で特に重点的に観測研究を行なうべき火山」としました。これを受け、昭和61年（1986年）には、厚生省（当時)栗生楽泉園や草津町をはじめとする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。本観測所は、昭和63年（1988年）に省令施設へと昇格しました。平成4年(1992年)には、それまでの化学基礎研究分野に加えて、全国で機動的な観測研究を行なう全国地球化学移動班が設置されました。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、現在の火山流体研究センターが発足しました。
理会
本センターの目的は、水蒸気爆発の発生機構に深く関わりがある火山性流体*の構成物質の特性、空間分布、ダイナミクス、熱構造などを総合的に解明することにあります。また、学内において教育・研究指導を行なうほか、海外からの学生や研究者の受け入れも積極的に行っています。さらに、草津白根山防災会議協議会(草津町)や火山噴火予知連絡会（気象庁）へ委員を派遣するなど、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。

新学死分野
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。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、マグマ物質の収支、火山体内部の熱水系などの基礎研究、火山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動的火山の水・熱輸送を研究しています。地球化学移動観測研究分野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を図り、噴火ポテンシャルの評価を行ないます。併せて、国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も積極的に参加し、地球化学的情報を提供しています。地球電磁気学研究分野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化を明らかにするために、機器開発、解析ソフト開発を含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研究しています。また、内陸地震研究に関連して地殻内流体の観測研究も行っています。
このほか、大学院生7名、学部4年生4名が所属していま
草津自根火山鎮湖所の管制メンバー
(平房) 27年4月)
■小川康雄教授（草津白根火山観測所長）
地球惑星科学専攻兼任。主な研究:電磁誘導を用いた活火山の構造探査とモニタリング、自然電位によって火山性流体の動きを探る研究、内陸地震発生場における地殻内流体の分布、広域的な深部地設流体の研究。
■野上健治教授
化学専攻協力講座・地球惑星科学専攻兼任。主な研究:桜島昭和火口からの噴出物及び火山ガス組成の変動、草津白根火山噴気地帯の火山ガスの組成変動に関する観測研究。
■神田径准教授
地球惑星科学専攻兼任。主な研究:電気伝導度構造や地磁気観測による水蒸気爆発の発生場の研究、地磁気連続観測から火山起源の変動を抽出する研究、空中磁気測量による磁化構造の時間変化の研究。
■寺田暁彦講師
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、および地震・地殻変動解析に基づく草津白根山の浅部流体輸送経路の解明。 VOLCANIC FLUID RESEARCH CENTER 2015

新学院反映
平成26年度は学会発表を60件（国内45、海外15件）、査読のある専門誌への論文発表を8件、査読のない論文・報告書等への発表5件を行ないました（筆頭・共著を含む)。投稿論文のうちのKanda & Ogawa(2014), Ogawa et al(2014), Seki et al (2015)の3論文は、Earth, Planets and Space誌で非常に多く閲覧され、 highly accessed論文として表彰されています。また、外部研究資金として文部科学省科学研究補助金を6件、その他の研究費8件を獲得することで、多様な研究課題に対して、内外の研究者と共同で取組んでいます。 (左図）草津白根山の東西地下断面について、電気抵抗の分布を色で表しています。抵抗の低い部分(赤)は温泉変質が進んで粘土化した、水を通しにくい地層です。抵抗の高い部分(青)は、高温の火山ガスの流動経路に対応しているようです。 (右図）最近の草津白根山の活動には、地下を流れる熱水や火山ガス、いわゆる熱水系が大きく関係しています。まず、マグマから上昇した火山ガスが地下水と混じり、山頂下で凝縮します。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。一方、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、火山ガス成分や放出量の変化は、噴火予測を行なう上で重要です。
教育
本センター教員は、理工学研究科化学専攻および地球惑星科学専攻において、学部および大学院教育を行っています。大岡山キャンパス内の講義のみならず、草津白根火山観測所や、全国の活火山において観測実習も行ないます（写真）。平成12年4月のセンター発足以来、17名が修士課程を修了し、５名が博士（理学）の学位を取得しました。平成26年度は、化学科および地球惑星科学科の学生4名が卒業研究をまとめています。また、平成26年度は地球惑星科学専攻博士課程1年生の臼井嘉哉さんが地球電磁気・地球惑星圈学会第136回講演会学生発表賞（オーロラメダル）を、同専攻修士課程1年生の関香織さんが日本地球惑星科学連合2014年大会学生優秀発表賞を、それぞれ受賞しました。
社会員歓
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。国に関係する機関として、例えば火山噴火予知連絡会(野上）や地震予知連絡会（小川）に委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員会では委員長（野上）を務めています。地方自治体とも密に協力しており、草津白根火山防災会議協議会（野上・小川）のほか、神奈川県大湧谷安全対策協議会（野上）などに参画し、地域防災の一翼を担っています。平成26年は、自然公園財団草津支部と協力して「湯釜のひみつ」と題した展示パネルを作成しました。また、草津白根山山頂近くの弓池、および標高1780m付近の2か所で火山灰の地層を採取し、同支部の建物内で展示するための標本作成を行いました（寺田,東京工業大・基金事業）。
草津自根山の火山観測網
当センターは、活動火口に近接した高密度観測網を展開しています。その中核をなすのが、地表から深さ50~200m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装置です。例えば1 km先の高さが僅か1 mm上下しただけでも確実に捉えることが可能です。また、地表面では車や動物、風などのノイズがありますが、静かす。このようにして得られたデータは、観測所へ常に自動伝送されています。さらに、湯釜火口内に設置した監視カメラの映像は、草津町役場や気象庁などの関係機関へ配信されています。この映像は、山頂の白根レストハウス2階や、隣接する自然公園財団の草津白根・弓池パークサービスセンター内において、一般の方も自由に見ることができます（冬季、および火山活動が活発化した際は閉鎖さVOLCANIC FLUID RESEARCH CENTER 2015
トピックス
S Topic.御嶽山での緊急学術調査 2014.9.27 ～ (平成26年9月27日～)御嶽山で平成26年9月27日に発生した水蒸気噴火は、紅葉色めく名峰を楽しむ多数の登山客に甚大な被害を与えました。この噴火現象の背景を理解するために、噴火当日の夕方から噴出物調査および火山ガス観測を行っています。同年11月には、山麓から無人ヘリコプターを飛行させ、今回の噴火で生じた新火口の温度測定や火山ガス成分分析を行いました（寺田）。山頂から4km離れた田の原天然公園(長野県王流村を雑陸する無人ヘリコプター。(平成26年11月21日
弥陀ヶ原における地下構造調査　2014.9.(平成26年9月)
立山(弥陀ヶ原)火山地獄谷では、活発な噴気・温泉活動を見ることができますが(右上写真)、近年、噴気ガスの化学組成にマグマ成分が増えるなど、火山活動の活発化が指摘されています。過去には水蒸気爆発が繰り返し発生し、地獄谷もその火口跡と考えられています。 2013年9月および2014年9月に地獄谷周辺で地下構造調査を行い、合計25カ所で良好なデータの取得に成功しました。2次元構造解析の結果、地表付近に透水性の悪い蓋の役割をする領域があり、その下部には火山ガスを溜めていると思われる領域が推定されました(右下図; Seki et al., 2015より)。これは、水蒸気爆発を発生させてきた火山によく見られる典型的な地下構造です。この領域には、立山連峰の山体を作っている花崗岩を割るように火山ガスが上昇してきていることが地下構造から示唆されており、地下深部のマグマ溜りからの流体の通路ではないかと考えられます。 (神田)。
最近の草津白根山 2014.3.6 ～ (平成26年3月6日～)
平成26年3月6日に始まった微小地震の群発活動とともに、水釜火口周辺の地下がゆっくりと膨らむ地殻変動を、束京工業大学の観測網が捉えました。時を同じくして、地下の温度上昇を示す磁場変動や、湯釜火口湖の水温の上昇、湯釜周辺の噴気ガス成分の変化なども次々と観測されました。これらの事実に基づき、平成26年6月3日、気象庁は火口周辺警報（噴火警戒レベル2）を発表しました。これを受けて、草津町は火口から1km程度の範囲への立ち入りを規制する等の措置を行っています（平成27年4月現在）。
地殻変動図
東京工業大学の傾斜計観測データから計算された膨張源の位置(★)。深さは地表から数100m前後と推定されます。赤矢印は、実際に観測された傾斜の方向と大きさを示します。青矢印は理論に基づく計算値です。

草津自根山は活火山
草津白根山は国内で指定されている110の活火山のひとつです。地下深くのマグマから染み出してきた大量の火山ガスが地下水と混じりあい、標高1,200 m付近に温泉が豊富に湧き出ることで草津温泉が誕生しました。現在は静かな草津白根山も、約70-80万年前には大規模噴火を起こし、高温・高速で地表を這うように流れる噴煙(太子火砕流、下図のOp)が発生しました。火砕流は谷を埋め、場所によっては100mもの厚さで堆積した結果、山の東側にあたる草津温泉街周辺には緩斜面が、南側の嬬恋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た。このように、火山の恵みとも言える温泉や土地を人間が有効活用している好例が、草津白根山と言えます。その後、草津白根山は20-30万年もの長い間、噴火活動を休んでいたようです。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5,000年前には殺生溶岩(Ss)を流したことが知られています。しかし、それ以降の時代に草津白根山で何が起きてきたのか、その詳細はよく分かっていませんでした。平成25年度から富士山科学研究所、富山大学および東京工業大学による本格的な調査が進み、湯釜周辺や本白根山で発生してきた噴火の歴史が、明らかになりつつあります。写真は本白根山の南東斜面（標高1,900m付近）での地貨調査の様子です。校生活岩YP矢沢原火砕端Ｓ白根火砕丘A 逢ノ峰火砕丘  Iz M本白根火砕丘YL  機手山溶岩類Fd 双子山溶岩ドーム Ko米無溶岩白根池溶岩独活ケ沢溶岩Op太子火砕流Hb平兵衛池溶岩T 第三紀安山岩類苦落落忘ノ河原凝灰角礫岩(古い) (新しい)新期(現在～1万年前)
本因は、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）その湯釜北側噴気列、（割れめ噴火の跡）国道292号線、渋峠の日本国道最高地点駐車場（下図）から白根山を眺めると、やや手前の山腹から弱い湯気が何本か立ち上っている様子を望むことができます。これらの噴気は、昭和初期に発生した割れ目噴火の火口列の一部が、現在も活動しているものです。平成26年春以降、これらの火山ガスにおいて、火山活動の活発化を示す成分変化が観測されています。
火山流体研究センタ・
草津白根火山観測所〒 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交通：草津温泉バスターミナルまで（草津温泉バスターミナルからタクシーで5分、または徒歩30分) 1 上野駅- [JR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- [JR高速バス] -草津温泉バスターミナルURL   : http://www.ksvo.titech.ac.jp/ Mail   : webmaster@ksvo.titech.ac.jp
大岡山キャンパス
〒 152-8551　東京都目黒区大岡山2-12-1南5号館4階405A号室（小川居室） 405B号室（草津教員・学生共用室）、404A号室（秘書室） Tel :03-5734-2639 （小川居室） / -2515（秘書室） Fax :03-5734-2492（秘書室）交通:大岡山駅（東急目黒線・大井町線）下車、南5号館まで徒歩7分石川台駅（東急池上線）下車、南5号館まで徒歩10分表紙写真：（左）春の本白根火碎丘。 （右上）東京工業大・地下埋設型データ中継施設と映像送信アンテナギ（河東原山）、 (右下) 火山活動活発化に対応して、同施設内に京都大学、北海道大学などと共同で新設した特殊観測装置（広帯域地震計）。