[S-VC36] 火山・火成活動および長期予測

[SVC36-P04] 積算噴出量階段ダイアグラムによる草津白根火山のマグマ噴火ポテンシャルの評価

*沼田 和佳子¹、亀谷 伸子²、石﨑 泰男³、長谷部 徳子⁴、石川 尚人³ (1.富山大学大学院理工学教育部、2.山梨県富士山科学研究所、3.富山大学大学院学術研究部、4.金沢大学環日本海域環境研究センター)

キーワード：火山地質、古地磁気年代、TL年代

草津白根火山は長野県と群馬県の県境に位置する活火山である．近年は水蒸気噴火が頻発しており，将来の再噴火危険性が高い火山の一つである．近年の主要な噴火場である本白根火砕丘群（MPCG）と白根火砕丘群（SPCG）については，最近，石崎ほか（2020），亀谷ほか（2020，2021），沼田ほか（2021）により噴出物層序がほぼ解明されたが，多くの噴出物については年代が未確定のまま残された．本研究では，MPCGとSPCGの年代未確定の噴出物の年代測定を実施し，両火砕丘の噴火史を明確にした．また，得られた年代とQGISを用いて算出された噴出量をもとに両火砕丘群の噴出量階段ダイアグラムを作成し，マグマ噴火ポテンシャルを評価した．
本研究で得られた年代値は，MPCGを構成する本白根西火砕岩，石津溶岩，殺生溶岩の噴出年代がそれぞれ10.7，8.4〜8.7，5.4〜5.7 cal ka BP，SPCG を構成する白根北火砕岩，香草溶岩，水釜溶岩ドームはそれぞれ 6.0-10.3, 6.2±0.3, 2.0±0.3 cal ka BP である．上記の年代は，香草溶岩の年代が熱ルミネッセンス法（講演前に追加分析を実施予定），他は古地磁気方位と地磁気永年変化との対比により得られた．作成された階段ダイアグラムから推定された最近1万年間のマグマ噴出率は，MPCG では 0.04 km³/kyr，SPCG では0.01 km³/kyrである．
MPCG と SPCG の噴出率の違いは，火道の安定性の違いを反映している可能性がある．MPCG と SPCGの噴出物は，それぞれ単一のデイサイト質マグマと活動期により組成を変える苦鉄質マグマの混合で説明できる（亀谷ほか，2020；石崎ほか，2020）．デイサイト質マグマは，MPCGとSPCGでは組成が若干異なり，MPCG と SPCG の地下には組成の異なる珪長質マグマ溜まりが存在し，注入した苦鉄質マグマとの相互作用により噴火が発生したと考えられる． MPCGは噴火中心が北東に移動しながら数千年間隔で活動し，SPCGはほぼ同じ位置で活動している．通常，新しい火道が形成され噴火するためには，マグマ溜りの過剰圧力 (Tait et al., 1989) が十分に高くなければならない．そのため，噴火ごとに噴出中心を変えたMPCGではマグマ噴出率が高くなり，一方，噴火中心が同じ位置にほぼ固定されているSPCGではマグマ噴出率が低くなったと解釈できる．SPCGの活動開始時（約18 cal ka BP）に他の噴出物に比べ1桁体積が大きい平兵衛池溶岩が噴出しているが，これは以後繰り返し使われることになる安定な火道形成のために大きな過剰圧が必要であったことを示唆する．

謝辞：本研究の遂行にあたり、「次世代火山研究推進事業」と「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画」の支援を受けました。記して感謝申しあげます。