[S-VC31] 活動的火山

[SVC31-P01] 放射光分析と気泡組織解析に基づく北海道摩周火山約7600年前カルデラ形成噴火のマグマ上昇・酸化過程

*佐野 恭平¹、原田 哲男²、和田 恵治³、佐藤 鋭一³ (1.兵庫県立大学大学院　地域資源マネジメント研究科、2.兵庫県立大学高度産業科学技術研究所、3.北海道教育大学旭川校)

キーワード：マグマの酸化、軽石、組織

カルデラを形成するような噴火はその発生頻度は少ないものの，発生した際の影響は広範囲に及ぶことから，カルデラ噴火に至るまでのマグマ供給系やカルデラを形成し収束するまでのマグマ供給率の時間変化を明らかにすることは噴火推移の予測や火山防災・減災において重要である．北海道東部の阿寒-知床火山列にある摩周火山は，約4万年前から活動を開始し，約7600年前にプリニー式噴火および火砕流噴火を発生させ，カルデラを形成した（Katsui et al., 1975；長谷川ほか2009）．日本におけるカルデラ形成噴火では鬼界カルデラに次いで新しく，強度の大きな噴火を繰り返してきた活動的な火山である．本研究では摩周火山カルデラ形成期の軽石を対象に組織解析と放射光分析を実施し，気泡組織とガラス部のFe³⁺/Fe²⁺比から噴火推移過程を考察する．
本研究では約7600年前の摩周カルデラ形成期の降下火砕物(Ma-jからMa-g層)を対象に4地点の露頭で観察を行い，先行研究で報告されている噴出物との対応関係を整理した後，Ma-g, h, i, jの噴出物について，構成粒子の種類，色調，サイズに基づき，Ma-gを2層，Ma-hを2層，Ma-iを14層，Ma-jを14層に細分化して柱状図を作成し，試料を採取した.採取した試料はビーカーにとって超音波洗浄にかけ洗浄し，110°Cの恒温機で乾燥させ，-4φから2φまでを1φ間隔でふるいにかけた.そのうち2φ以上の大きさの軽石を抽出し，EPMAおよび放射光分析の試料とした．放射光分析にはタングステン乳鉢で粉砕した軽石を用いた．また，EPMA分析には光硬化性樹脂にてマウントした後に岩石カッターで切断，研磨して岩石薄片を作成し，鏡面研磨後に炭素蒸着した試料を用いた.
放射光分析はニュースバル放射光施設のビームラインBL-10で実施した．軟X線放射光（〜750 eV）を用いた全電子収量法によって吸収スペクトルを取得し，ガラスのFe³⁺/Fe²⁺比を推定した．ビーム径は 2.5 mm × 1.2 mmである．軟X線放射光を用いたFe³⁺/Fe²⁺比の推定には湿式分析でFe³⁺/Fe²⁺比を定量した標準試料（黒曜石および軽石）を用いてピーク強度とFe³⁺/Fe²⁺比との関係を示す検量線を作成し，Ma-g, h, iのFe³⁺/Fe²⁺比を見積もった．その結果，Ma-iの下部（Ma-i1-1）ではFe³⁺/Fe²⁺比が11.5，上部（Ma-i1-10）では16.6に増加する傾向を示す一方で，Ma-hの下部（Ma-h1）では9.2に減少し，その後はMa-hの上部（Ma-h2）で13.1に増加し，Ma-gでは12.4〜16.2の範囲を示した．本研究では，軽石の放射光分析で得られたガラスのFe³⁺/Fe²⁺比と，気泡組織から得られるマグマ上昇速度から約7600年前の摩周カルデラ形成期のマグマ酸化と上昇過程の時間変化を議論する．