[S-VC34] 火山の監視と活動評価

[SVC34-05] 温泉水に溶存するマグマ起源ガスの検出と監視

*角森 史昭¹、森川 徳敏²、川端 訓代³ (1.東京大学　理学系研究科、2.産業技術総合研究所　地質調査総合センター、3.鹿児島大学　総合科学域総合教育学系)

キーワード：温泉水、マグマ起源ガス、Giggenbachダイアグラム

阿蘇山カルデラ内の内牧温泉と布田川断層で現在行っている、温泉水に溶けているマグマ起源ガスの検出の試みと、火山監視への応用の可能性について議論したい。
　火山活動の推移にともなって、周辺の温泉水の成分などが変化することがある。火道だけでなく山体を通って放出される化学物質があるためである。著者らは、火山監視のために、火山周辺の温泉成分の何をどのように調べれば良いかについて検討を始めた。Giggenbach(1992)は、ヘリウム同位体比が高い地熱・火山ガスについて、窒素/ヘリウム比と窒素/アルゴン比を三角図(Giggenbach図)にプロットした。これらの点は、安山岩質マグマ起源(A成分)・玄武岩質マグマ起源(B成分)・天水起源(M成分)の三つの端成分の間に分散したので、それら端成分の混合として分類できることが示された。
　そこで、現在活動が高まりつつある阿蘇カルデラ内にある内牧温泉で、温泉水に含まれる深部起源ガス(A成分+B成分)の検出と監視を試みることにした。火山から離れた布田川断層直上の温泉でも同じ観測を、比較のために行うこととした。
　観測は、温泉水から溶存ガスを抽出し、四重極質量分析計で溶存ガスの成分分析を、全自動で行っている。装置内に大気が混入することを極力防いでいるが完全に防げないため、Giggenbach(1992)と同様に、取得した酸素の濃度を指標にして装置内に混入した大気量を補正した。その後、窒素/ヘリウム比と窒素/アルゴン比を計算し、Giggenbach図にプロットするとともに、補正したガス濃度を三つの端成分の混合として計算した。
　温泉水溶存ガスは、約80%がM成分、20%弱がA成分で、B成分は数％以下であった。これらの値は、2021年8月と9月は安定していたが、10月に入ってM成分が緩やかに減少し、これに対応してA成分が緩やかに増加した。B成分はほとんど変化しなかった。2021年10月以降は、阿蘇山の火山活動が増加し2021年10月20日には比較的大きな噴火が発生している。もし、Giggenbachの分析方法が火山活動の変動を検出可能なものであるならば、今後の火山の監視と評価に応用できるかもしれない。今回得られた対応が因果的なものであるかを、今後の観測によって調べていきたい。