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[SVC31-06] AMT法調査から推測される本白根山の浅部熱水系
キーワード:本白根山、電磁探査、AMT法、熱水系
本白根山は、群馬県にある草津白根火山を構成する火砕丘のひとつである。草津白根火山は活発な噴気と地震活動で知られているが、それらはどれも北部の白根山周辺で起きている。定常的な観測はこの白根山周辺では行われてきたが、南部の本白根山では行われていなかった。2018年の水蒸気噴火は、このように噴火すると思われていなかった本白根山で突発的に発生したので、大きな被害を生んだ。
水蒸気噴火では地下浅部に熱水が必要だと考えられている。本白根山深部の比抵抗構造についてMT(magnetotelluric)法調査が行われている(Matsunaga et al. 2020)が、浅部の構造はまだ明らかになっていない。そこで、地下浅部を対象としたAMT(audio-frequency magnetotelluric)法調査を2020年に実施し、3 次元インバージョンを用いて本白根山浅部の熱水系の構造を明らかにすることを目指した。AMT法調査の結果から、本白根山の表層付近が高比抵抗、深部が低比抵抗であるという傾向が分かった。地質学的研究(Uto et al. 1983)と比較すると、地表付近の高比抵抗は第四紀の溶岩類であると推定される。その直下の低比抵抗は、草津白根山の基盤岩と考えられている第三紀の溶岩が熱水により変質した層であると考えられる。基盤岩の上部に一部高比抵抗な部分があるが、その場所は噴火により低比抵抗領域が破壊されて失われたと解釈した。噴火前の微動源の研究(Yamada et al. 2021)や噴火前後の傾斜変化の分析(Terada et al. 2021)の結果と比較すると、噴火直前に移動した流体は、低比抵抗帯の下部に供給されたと推測される。その上部には、比較的高比抵抗の領域が存在しており、本白根山周辺には温度の低い噴気しか見られないことから、この領域はあまり高温ではない流体溜まりであると解釈した。2018 年の噴火は、深部から供給された高温の熱水流体が、地下浅部の流体溜まりに貫入することで発生し、その直上の変質層の一部を破壊したと考えられる。本発表では、これまでに得られた考察をまとめる。
水蒸気噴火では地下浅部に熱水が必要だと考えられている。本白根山深部の比抵抗構造についてMT(magnetotelluric)法調査が行われている(Matsunaga et al. 2020)が、浅部の構造はまだ明らかになっていない。そこで、地下浅部を対象としたAMT(audio-frequency magnetotelluric)法調査を2020年に実施し、3 次元インバージョンを用いて本白根山浅部の熱水系の構造を明らかにすることを目指した。AMT法調査の結果から、本白根山の表層付近が高比抵抗、深部が低比抵抗であるという傾向が分かった。地質学的研究(Uto et al. 1983)と比較すると、地表付近の高比抵抗は第四紀の溶岩類であると推定される。その直下の低比抵抗は、草津白根山の基盤岩と考えられている第三紀の溶岩が熱水により変質した層であると考えられる。基盤岩の上部に一部高比抵抗な部分があるが、その場所は噴火により低比抵抗領域が破壊されて失われたと解釈した。噴火前の微動源の研究(Yamada et al. 2021)や噴火前後の傾斜変化の分析(Terada et al. 2021)の結果と比較すると、噴火直前に移動した流体は、低比抵抗帯の下部に供給されたと推測される。その上部には、比較的高比抵抗の領域が存在しており、本白根山周辺には温度の低い噴気しか見られないことから、この領域はあまり高温ではない流体溜まりであると解釈した。2018 年の噴火は、深部から供給された高温の熱水流体が、地下浅部の流体溜まりに貫入することで発生し、その直上の変質層の一部を破壊したと考えられる。本発表では、これまでに得られた考察をまとめる。