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2014年の御岳山の喷火
御岳山は、东京から200办尘西、岐阜県と长野県にまたがる山です。写真では2014年の喷火后に蒸気とガスが放出されている様子が伺えます。
© 2015 東京大学地震研究所

東京大学の研究グループは、2014年の御岳山の喷火に先立って10年間にも及びヘリウムガスが異常に増加していたことを発見しました。本成果は、ヘリウムガスの異常が御岳山のマグマ活動の活発化に関係していること、ヘリウムガスの観測は火山を評価する指標の1つとして有用であるとことを示唆します。 ヘリウムガスの同位体であるヘリウム－3はマントルに少量含まれるマントル起源の物質です。一方、ヘリウム－4は地殻とマントルに含まれる放射性物質が放射性崩壊することによって放出される物質です。ヘリウム－4に比べてヘリウム－3の同位体の比率が高い場合、観測されたヘリウムガスは地殻ではなく、マントル起源のものであることがわかります。これまで、噴火口や噴気口、温泉で観測されるヘリウムガスの同位体比の長期的な変化は、火山活動と関連があることが知られていました。

しかし、先行研究はどれもヘリウムガス异常とマグマ喷火との関连性を报告するもので、マグマなどの高温にさらされた水が気化して生じる水蒸気喷火とヘリウムガス异常の関连性は不明でした。また、水蒸気喷火はマグマ喷火と比べて火山体に与える物理的影响が比较的小さいため、予知するのが困难と考えられています。一方で、2014年の9月27日の正午前に突然喷火した御岳山の喷火は水蒸気喷火と考えられています。また、この喷火によって死者は58名、行方不明者は5名にも上りました。

今回、大気海洋研究所の佐野有司教授を中心とする国際研究グループは、2014年の御岳山の喷火に先立ってヘリウム－3とヘリウム－4の同位体の比率が、2003年の6月から噴火後の2014年11月の間に御岳山の火口に最も近い温泉の源泉付近で顕著に増加していたことを示しました。ところが、他の温泉?鉱泉の源泉付近では、ヘリウムガスの同位体比にほとんど変化が見られませんでした。加えて、1981年の11月から2000年の6月までの間、火口に最も近い温泉の源泉付近のヘリウムガス同位体比はほとんど一定でした。

これらの観测结果は、ヘリウムガスの増加が水蒸気喷火と関连していることを示唆します。また、研究グループは、10年という长期にわたって挥発性物质が火道内で蓄积し、加圧されたことが御岳山の水蒸気爆発の原因であったとする仮説を提案しました。

「2003年の6月から2009年の7月の间にかけて、御岳山の火口に最も近い温泉のヘリウムガスの同位体比が顕着に増加したのを把握していましたが、当时、その理由がわかりませんでした」と佐野教授は振り返ります。「今回の成果は、ヘリウムガスの同位体异常が2014年の御岳山喷火と関连していることを示唆します。この结果は、火山の喷火を直前になって予知することができることを意味しませんが、ヘリウムガスの観测は长期にわたる火山活动を评価する指标の1つとして有用だと言えます」。

论文情报

Yuji Sano, Takanori Kagoshima, Naoto Takahata, Yoshiro Nishio, Emilie Roulleau, Daniele L. Pinti and Tobias P. Fischer, "Ten-year helium anomaly prior to the 2014 Mt Ontake eruption", Scientific Reports Online Edition: 2015/08/19 (Japan time), doi:10.1038/srep13069.
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