[S-VC47] [JJ] 活動的火山

[SVC47-P35] 溶岩流地形を用いたマグマ噴出時の粘性率の推定

*岡崎 健人¹、鍵山 恒臣¹ (1.京都大学大学院理学研究科)

キーワード：溶岩流、マグマ、粘性率、アスペクト比

火山の噴火形式はマグマの粘性率に大きく左右されている．例えば揮発性が大きいマグマの場合，粘性率が高いとプリニー式の噴火が発生しやすく，逆に粘性率が低いと溶岩噴泉を形成するハワイ式の噴火が発生しやすい．そのため，火山の噴火活動を研究する上で噴出したマグマの粘性率を調べることは有意義なことである．
溶岩流の粘性率は温度(Minakami et al., 1951)や岩石組成(Shaw, 1972)等，様々な要因によって変化するが，本研究では火山噴火によって形成された溶岩流地形の地形学的特徴に焦点を当て，そこから噴出時の粘性率を推定する手法を確立し様々な火山で噴出時の粘性率を復元することを目的としている．溶岩流地形から求める手法におけるメリットは，噴出速度や噴出時の温度といった噴出時に直接観測しないと得られないデータを用いることなく計算できるため過去に噴出した数多くの溶岩流に対して適用できるという点にある．
厚さや幅といった溶岩流地形の物理学的パラメータから粘性率を求める手法はStevenson et al. (1994)によって提示されている．本研究では最初にこの手法の有用性を調べるために，地震研究所が公開している溶岩流シミュレーション（安田他，2013）を利用した．このシミュレーションはIshihara et al. (1990)によって提示されている手法を用いている．このシミュレーションの結果から地形パラメータを読み取り，Stevensonの式から粘性率を計算し，噴出時に設定した温度からMinakamiの式によって計算される本来の値と比較した．その結果，Stevensonの手法によって得られる値は本来の値よりずれた分布を示し，また設定した粘性が高すぎると計算途中でエラーが発生して上手く計算できないことも判明した．
次にこの手法の問題点を解決するべく，新しい手法で粘性率の推定を試みた．今回用いたのは溶岩流の厚さを溶岩流の面積の平方根で割ることで得られるアスペクト比である．先程と同じシミュレーション結果からアスペクト比を計算し，噴出時の温度による粘性率および地面の傾斜との関係式を導いた．またこの関係式を実際の溶岩流地形にも適用し，その有用性を確かめた．検証がまだ不十分なところがあるものの，アスペクト比を用いる手法は地面の傾斜および溶岩流の性質によらず安定して有意な結果を得られるため，今後様々な場所で適用して粘性率を計算することが期待できる．