Integrated geophysical and geochemical observations for detecting precursors of magma movement and eruption

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低周波地震は地下深部でのマグマの移動・蓄積や噴火に至る準備過程など反映している地球物理学情報である．一方，マグマから放出されるガスのうち化学的に不活性なヘリウムのフラックスが噴火前には大きくなることが知られており，マグマ活動を捉える上での有効な地球化学的な情報と考えられる．しかしながら，これまで両者を同時に観測したり，その関係についてあまり議論が行われてこなかった．本研究では，北海道亀田半島沿岸を対象に低周波地震の観測を継続するとともに，気象庁一元化震源カタログからMatched filter 法によって低周波地震を検出することにより，過去から現在までの低周波地震の活動状況やその時間推移を把握する．また，震源域の温泉ボーリングを利用してへリウム・炭素同位体をモニタリングすることにより，マントル起源物質の上昇フラックスの変動と低周波地震の活動状況（時空間変化）の関係を明らかにする．その上で，気象庁が常時監視・観測を行っている50の活火山以外にも適用できる，簡便かつ安価な新たな火山モニタリング手法を提案する．2022年度は地球化学モニタリングサイト（渡島半島湯の川温泉井）において毎月1回程度の試料（遊離ガス，温泉水）の採取を行うとともに，希ガス同位体，炭素同位体（二酸化炭素），温泉水の主要溶存成分の分析を行い，これらの変動を観測を継続している．これまでに約2年半の観測データを蓄積した．また，気象庁一元化震源データからモニタリングサイト周辺の低周波地震のデータの抽出を行い，発生頻度や深度の時系列データセットを作成した．