11:00 〜 13:00
[SVC31-P04] 有珠山におけるGNSS観測データを用いた2009年から2020年の地盤変動の解析
キーワード：有珠山、GNSS観測
北海道南⻄部に位置する活⽕⼭の有珠⼭は有史以降9回の噴⽕活動履歴があり，20世紀以降ではおよそ30年周期で噴火を発生させてきた．直近の2000年噴⽕からは，22年が経過している．過去の噴⽕では，有珠新⼭，昭和新⼭といった溶岩ドーム或いは潜在ドームを⽣成している．2000年噴⽕以降の有珠⼭において顕著な⽕⼭活動は観測されておらず，GNSS 観測やInSAR 解析からは，噴⽕に伴って⽣成された溶岩（潜在)ドームの熱収縮に伴う微小な地殻変動が観測されている（Wang and Aoki, 2018）．しかし，近年の噴⽕周期を考慮すると近い将来の噴⽕の可能性は高いと考えられ，次の噴火に向けて有珠⼭がどのように活動を活発化させていくかを理解するためにも現状を把握することは重要である．
本研究では⼭体内部或いは深部におけるマグマ溜まりの活動の推移について，地殻変動を通して理解するため，北海道⼤学地震⽕⼭研究観測センターが整備してきた有珠⼭周辺における9 点のGNSS 観測点網に加え，国⼟地理院が設置した電⼦基準点4 点の2009 年から2020 年の12 年間における座標変化をRTKLIB2.4.3（高須・他，2007）を用いて解析した．測位解析は相対測位方式とし，電⼦基準点の⼤滝（950135）を基準点として，相対的な変位時系列を得た．測位解析によって得られた座標時系列には観測点のアンテナの交換等に伴う⼈為的なステップ状の変位が含まれている．そのような地殻変動と関係の無いステップ状の変位を取り除く補正を座標時系列に施した．また，有珠⼭における⽕⼭性の地盤変動を抽出するために2011年の東北地⽅太平洋沖地震に伴って発⽣したステップ状の変位を取り除く補正も座標時系列に施した．その他，観測点周辺の樹木による受信障害等，明らかに座標決定の精度が劣化した期間のデータの除去した．年周変化が顕著な観測点のデータは冬季のデータのみを用いた．
最後に，以上の補正を施した座標時系列を線形近似し，近似直線の傾きから各観測点における12年間の総変位量を求めた．各観測点における変位量には，Wang and Aoki, (2018)で指摘されている⽕⼭性地盤変動の他，基準点⼤滝との広域地殻変動の差や局所的な地盤変動が表れており，⼭体近傍の点では鉛直，⽔平⽅向ともに過去の噴⽕で⽣成された溶岩（潜在）ドームの収縮に伴う変位が顕著に表れた．⽔平変位では解析領域全体に，広域地殻変動の差がおよそ南東⽅向に表れた．ここで，山体近傍の収縮性変位を検討するため，球状圧⼒源の体積変化に伴う地表変位を計算する茂⽊モデルを⽤いて計算した地盤変動とGNSS 観測から求めた変位量を⽐較した．このとき，球状圧⼒源の位置と深さはWang and Aoki (2018)の推定値を，体積変化量はWang and Aoki (2018)の情報をもとに推定した値を⽤いた．鉛直⽅向では計算値・観測値ともに南⻄外輪（SWRM），温泉分室（SSB）の順に⼤きな沈降が求められたが，沈降量は⼀致しなかった．⽔平変位では，観測された変位が最も⼤きかった南⻄外輪（SWRM）において，モデル計算された変位でよく説明することができたが，温泉分室（SSB），匠の森（SBT），喜⾨別（KIB）では計算された変位では説明することができなかった．その原因としては，山体収縮のメカニズムが，単純な球状収縮源では説明しきれない，より複雑なものである可能性が挙げられる．また，有珠山周囲には，多くの地すべり地形が分布しており，個々の観測点で等速性の地滑り等が発生している可能性がある．
今後，深部マグマ溜まりの圧⼒変化に関連した成分を抽出するためには⼭体の膨張を捉えるためには，地滑り等の影響が確実な点を隔離し，定期制な点のデータについては，年周変化の除去や2011年東北地方太平洋沖地震の余効変動を含めた広域地殻変動成分の除去などより厳密な座標時系列の補正や必要である．
本研究では⼭体内部或いは深部におけるマグマ溜まりの活動の推移について，地殻変動を通して理解するため，北海道⼤学地震⽕⼭研究観測センターが整備してきた有珠⼭周辺における9 点のGNSS 観測点網に加え，国⼟地理院が設置した電⼦基準点4 点の2009 年から2020 年の12 年間における座標変化をRTKLIB2.4.3（高須・他，2007）を用いて解析した．測位解析は相対測位方式とし，電⼦基準点の⼤滝（950135）を基準点として，相対的な変位時系列を得た．測位解析によって得られた座標時系列には観測点のアンテナの交換等に伴う⼈為的なステップ状の変位が含まれている．そのような地殻変動と関係の無いステップ状の変位を取り除く補正を座標時系列に施した．また，有珠⼭における⽕⼭性の地盤変動を抽出するために2011年の東北地⽅太平洋沖地震に伴って発⽣したステップ状の変位を取り除く補正も座標時系列に施した．その他，観測点周辺の樹木による受信障害等，明らかに座標決定の精度が劣化した期間のデータの除去した．年周変化が顕著な観測点のデータは冬季のデータのみを用いた．
最後に，以上の補正を施した座標時系列を線形近似し，近似直線の傾きから各観測点における12年間の総変位量を求めた．各観測点における変位量には，Wang and Aoki, (2018)で指摘されている⽕⼭性地盤変動の他，基準点⼤滝との広域地殻変動の差や局所的な地盤変動が表れており，⼭体近傍の点では鉛直，⽔平⽅向ともに過去の噴⽕で⽣成された溶岩（潜在）ドームの収縮に伴う変位が顕著に表れた．⽔平変位では解析領域全体に，広域地殻変動の差がおよそ南東⽅向に表れた．ここで，山体近傍の収縮性変位を検討するため，球状圧⼒源の体積変化に伴う地表変位を計算する茂⽊モデルを⽤いて計算した地盤変動とGNSS 観測から求めた変位量を⽐較した．このとき，球状圧⼒源の位置と深さはWang and Aoki (2018)の推定値を，体積変化量はWang and Aoki (2018)の情報をもとに推定した値を⽤いた．鉛直⽅向では計算値・観測値ともに南⻄外輪（SWRM），温泉分室（SSB）の順に⼤きな沈降が求められたが，沈降量は⼀致しなかった．⽔平変位では，観測された変位が最も⼤きかった南⻄外輪（SWRM）において，モデル計算された変位でよく説明することができたが，温泉分室（SSB），匠の森（SBT），喜⾨別（KIB）では計算された変位では説明することができなかった．その原因としては，山体収縮のメカニズムが，単純な球状収縮源では説明しきれない，より複雑なものである可能性が挙げられる．また，有珠山周囲には，多くの地すべり地形が分布しており，個々の観測点で等速性の地滑り等が発生している可能性がある．
今後，深部マグマ溜まりの圧⼒変化に関連した成分を抽出するためには⼭体の膨張を捉えるためには，地滑り等の影響が確実な点を隔離し，定期制な点のデータについては，年周変化の除去や2011年東北地方太平洋沖地震の余効変動を含めた広域地殻変動成分の除去などより厳密な座標時系列の補正や必要である．