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[SVC32-01] 浅間前掛火山の1万年間の高分解能履歴復元と噴火規模・噴火様式の変遷
★招待講演
キーワード：浅間前掛火山、噴火履歴、噴火様式
1万年前以降現在まで活動中の活火山・浅間前掛火山の活動は、天明噴火のように地層を残す規模の大規模噴火と、ブルカノ式噴火や灰噴火を主として個々には明瞭な地層を残さない中小規模噴火（例：2004年噴火）に大別される。ここでは大規模噴火について高分解能での履歴復元を行い、長期的な噴火規模や噴火様式の変遷を考える。古い時代の堆積物は地下に埋没していることも多く，時代が古くなるほど単一の噴火イベントの識別も難しくなる．また，降下火砕堆積物の分布は噴出時の火口上空の風向の影響を受け，火砕流や溶岩流は地形的高まりをよけて流下するため，調査地点により出現する堆積物が変化する．このため，任意の地点の層序は噴火史の全貌を表さない．また一般に，火口に近いほど新しい時代の堆積物が厚く，古い時代の堆積物の観察の機会は極端に減る．火砕流などの流れ堆積物が到達しない遠方において，降下火砕堆積物は古い時代まで層序を遡れる利点がある．一方で，遠方では大規模な噴火の痕跡しか把握できないという問題点もある．つまり総合的な層序の決定には，火山体近傍から遠方までの広範囲，かつ個々の地点では垂直方向にも緻密な調査を行う必要がある．つまり噴火史の復元の上では多数の堆積物の水平的な広がりを把握して層序を決めることが不可欠である．噴出物の分布把握には異なる地点間での堆積物の対比が必要となる．しかし噴火イベント毎に特徴的な岩相や固有のマグマ組成を示すことは少ないため，異なる地点間の堆積物の対比は容易ではない．こうした問題点解決には以下が有効である。古い堆積物の把握のために，火山体近傍のできるだけ広範囲で掘削調査を実施して記載を行う．また地点間の対比の材料として，多くの年代測定を行って噴出時期の情報を得る．降下火砕堆積物の等層厚線図をできる限り作成する．堆積物の分布の把握と総合的な層序の組立てから履歴を復元する．
浅間前掛火山の山麓21か所での重機トレンチにより、12世紀の降下火砕堆積物As-Bより下位で地下に埋没した堆積物を調べた。同じ軽石層の直下の土壌の放射性炭素年代測定を複数地点で行うと数100年の幅を示すものの、As-C, Eグループ、As-Fはそれぞれ2000年前、6300年前、8300年前頃の噴出とみられる。As-CとEグループの間の土壌には、岩相が類似する軽石層が多く挟まれる。これらの年代は3000～6000年前頃で、ここではDグループとした。16㎝と64㎝の等層厚線が囲む面積を用いて規模を比較した結果、４つのクラスに分けられた。地質単位として軽石層を残すサブプリニー式噴火の規模は多様であり，規模が大きく50 km以遠まで認識されるClass 1から火山体近傍の土壌中に軽石粒子が散在する産状のClass 4までわけられた．Class 1: As-A, As-B’, As-B, As-C, Eグループ（E-ADF）, Class 2: Dグループの1例（D-SSW），Eグループ（E-MyおよびE-UB）とAs-F，Class 3: As- A’，DグループとEグループの一部およびE-F間，As-Fの下位の堆積物，Class 4: DグループとEグループの一部，E-F間およびAs-Fの下位の堆積物．このことからAs-Cより古い堆積物の多くは遠方にはほとんど到達しない規模であることがわかった．2000年前以降はAs-A,B,Cのように50㎞以遠にまで火山灰層を形成する大規模噴火が低頻度で発生した。その頻度は平均すると約700年に一回となる。それ以前は火口から20㎞程度の範囲に薄い軽石層を形成する規模の噴火が断続したとみられる。
中小規模噴火については、記録が多く残る20世紀以降では、1959年頃まで連続的な灰噴火やブルカノ式噴火が活発だったが、その後は2004年噴火のような単発の活動が10数年に一度程度起きている。中小規模噴火は個々の噴煙が明瞭な地層を残すものではないが、噴火の痕跡は土壌中の溶岩片の火山灰粒子として認識できる。つまり同一地点で土壌に含まれる火山灰粒子の粒径などの垂直変化から中小規模噴火の活動度の評価ができる。例えば東南東麓のボーリングコア試料の火山灰の径については、Dグループの軽石層の間は粗い。一方As-BとAs-Cの間とAs-Fの下位では火山灰の含有量自体が少なく黒色土壌の発達が顕著で、火山活動が不活発だったことがわかる。Dグループの頃は長期にわたりClass 3や４の小規模なサブプリニー式噴火が断続する間、中小規模噴火も活発な時期が断続したらしいことと、両噴火様式の関連が示唆される。3000年前以降噴火様式や頻度が変化し、2000年前以降天明噴火までは火砕流や溶岩流を伴う大規模サブプリニー式噴火が低頻度で起きたとみられる。
浅間前掛火山の山麓21か所での重機トレンチにより、12世紀の降下火砕堆積物As-Bより下位で地下に埋没した堆積物を調べた。同じ軽石層の直下の土壌の放射性炭素年代測定を複数地点で行うと数100年の幅を示すものの、As-C, Eグループ、As-Fはそれぞれ2000年前、6300年前、8300年前頃の噴出とみられる。As-CとEグループの間の土壌には、岩相が類似する軽石層が多く挟まれる。これらの年代は3000～6000年前頃で、ここではDグループとした。16㎝と64㎝の等層厚線が囲む面積を用いて規模を比較した結果、４つのクラスに分けられた。地質単位として軽石層を残すサブプリニー式噴火の規模は多様であり，規模が大きく50 km以遠まで認識されるClass 1から火山体近傍の土壌中に軽石粒子が散在する産状のClass 4までわけられた．Class 1: As-A, As-B’, As-B, As-C, Eグループ（E-ADF）, Class 2: Dグループの1例（D-SSW），Eグループ（E-MyおよびE-UB）とAs-F，Class 3: As- A’，DグループとEグループの一部およびE-F間，As-Fの下位の堆積物，Class 4: DグループとEグループの一部，E-F間およびAs-Fの下位の堆積物．このことからAs-Cより古い堆積物の多くは遠方にはほとんど到達しない規模であることがわかった．2000年前以降はAs-A,B,Cのように50㎞以遠にまで火山灰層を形成する大規模噴火が低頻度で発生した。その頻度は平均すると約700年に一回となる。それ以前は火口から20㎞程度の範囲に薄い軽石層を形成する規模の噴火が断続したとみられる。
中小規模噴火については、記録が多く残る20世紀以降では、1959年頃まで連続的な灰噴火やブルカノ式噴火が活発だったが、その後は2004年噴火のような単発の活動が10数年に一度程度起きている。中小規模噴火は個々の噴煙が明瞭な地層を残すものではないが、噴火の痕跡は土壌中の溶岩片の火山灰粒子として認識できる。つまり同一地点で土壌に含まれる火山灰粒子の粒径などの垂直変化から中小規模噴火の活動度の評価ができる。例えば東南東麓のボーリングコア試料の火山灰の径については、Dグループの軽石層の間は粗い。一方As-BとAs-Cの間とAs-Fの下位では火山灰の含有量自体が少なく黒色土壌の発達が顕著で、火山活動が不活発だったことがわかる。Dグループの頃は長期にわたりClass 3や４の小規模なサブプリニー式噴火が断続する間、中小規模噴火も活発な時期が断続したらしいことと、両噴火様式の関連が示唆される。3000年前以降噴火様式や頻度が変化し、2000年前以降天明噴火までは火砕流や溶岩流を伴う大規模サブプリニー式噴火が低頻度で起きたとみられる。