[S-VC43] 火山・火成活動および長期予測

[SVC43-08] 鬼界カルデラ形成噴火における時間間隙：古地磁気方位と地磁気永年変化からの推定

*長谷川 健¹、望月 伸竜²、大岩根 尚³ (1.茨城大学理学部地球環境科学コース、2.熊本大学大学院先導機構、3.合同会社むすひ)

キーワード：カルデラ、古地磁気方位、テフラ

１回のマグマ噴出量が100 km³を超えるような大規模噴火は，発生頻度が一1万年に１回以下と極端に少なく，歴史上，直接観測された例がない．そのため噴火の継続時間，すなわち噴火が開始してから完全な終息に至るまでの時間スケールについてはよく分かっていない．その推定には，現存する堆積物を用いるしか方法がないが，いまだ定量的な見積もりは不十分である．本研究では，火山灰から得られた古地磁気方位と古地磁気永年変化率に基づいて，鬼界カルデラ形成噴火の継続時間スケールを定量したので報告する．
鬼界カルデラ形成噴火の堆積物は，下位から順に，幸屋降下軽石，船倉火砕流，竹島（幸屋）火砕流そして鬼界アカホヤ火山灰である．試料採取地点は，薩南諸島の薩摩硫黄島にある平家城の露頭（30.807°N, 130.303°E）で，ここでは幸屋降下軽石最下部の火山灰から試料を得た．定方位サンプリングでは，中島・藤井（1995）を参考にし，火山灰層に10ccプラスチックキューブを打ち込む方法を用いたが，より高精度の定方位を実現するため，独自の採取器具を用いた．これらの試料について段階交流消磁を行った結果，10~20 mT以上100mTまでの保磁力成分は原点に向かって直線的に減衰した．この成分に対して，主成分解析を適用し，得られた方位をもって各試料がもつ特徴的残留磁化方位とした．7試料の特徴的残留磁化方位の平均方位は，偏角：－4.4度，伏角：54.6度であり，95%信頼限界α₉₅=2.3度を得た．特徴的残留磁化方位は高い集中度（k=688）を示し，溶岩に匹敵する精度である．今回われわれが測定した幸屋降下軽石最下部火山灰の磁化方位は，既報の鬼界アカホヤ火山灰の磁化方位（中島ほか，2004）よりも伏角が6度深く，偏角が5度西に振れている．幸屋降下軽石最下部火山灰の磁化方位と鬼界アカホヤ火山灰の磁化方位は，95%信頼限界（α₉₅）の範囲が重ならず，異なる方位である．両者の違いは6.9度であり，同時に形成されたものではなく，時間間隙があったことを示唆する．過去1600年間の日本の古地磁気永年変化モデル（日本考古地磁気データベース）を利用して，50年間隔で薩摩硫黄島における古地磁気方位を計算し，単位時間あたりの永年変化率の平均を見積もると0.06 ± 0.04度/年（±1σ）であった．仮にこの永年変化率の平均値を用いると，方位差6.9度は100年程度の時間間隙と見積もることができる．これは，これまで考えられていたよりもかなり大きな時間スケールであり，今後詳しい検証や手法の開発を要するが，本手法は，従来１回と考えられている噴火中の時間間隙や継続時間を見積もる有用な手段となりうる．