地盤表層域における熱水放出の状態変化に関する実験観測的研究

2年目である2022年度も，北海道南部のしかべ間歇泉で本研究課題の開始前から実施している多項目連続観測を継続して，噴出孔口元近傍における温度観測，空気振動，傾斜変動を行ったほか，遊離ガスの化学組成分析を実施した．また，鬼首間歇泉で取得した熱赤外カメラ及び空気振動観測のデータ解析，倶多楽火山を想定した熱水流動の応答に関する数値計算などを実施した．しかべ間歇泉では，昨年度までの孔内観測により，裸孔となっている深度20mより深い部分の壁面から気泡が上昇していることが確認されていた．しかし，この深度における温度－圧力条件では水は気泡（水蒸気）に相変化できないため，気泡の正体が謎となっていた．そこで，11月に火山ガス分析の専門家である東京工業大学の野上教授にご協力いただき，噴出開始前の溢流時に確認される気泡を採取し，含まれるガス成分の組成分析を行った．その結果，気泡に含まれるガス成分の9割以上が炭酸ガスであることが確認された．この結果は，しかべ間歇泉に供給される熱水が炭酸ガスに飽和していることを示している．噴出時には裸孔部でも激しく気泡が発生する様子が孔内ビデオ観測で確認されており，噴出の駆動力に炭酸ガスも大きく寄与している可能性が示唆される．鬼首間歇泉については，間欠泉噴出時に観測した熱赤外映像および空気振動観測のデータ解析を進めた．時間差分をとった熱赤外映像から熱水の噴出速度を算出し，噴出開始直後の20秒ほどは噴出速度が高いが，その後はやや低下してほぼ一定の噴出速度を示すこと，熱水塊の噴出に周期的な変動が見られることが明らかになった．先行研究による地盤変動観測の結果と合わせ，鬼首間歇泉では噴出孔の深部に接続された2つの熱水溜まりがあり，最初の20秒は噴出口に近い部分の熱水溜まりが，後半部分ではその熱水溜まりに接続したもう1つの熱水溜まりが熱水噴出に寄与していると推測される．

2年目である2022年度も，北海道南部のしかべ間歇泉で本研究課題の開始前から実施している多項目連続観測を継続して，噴出孔口元近傍における温度観測，空気振動，傾斜変動を行ったほか，遊離ガスの化学組成分析を実施した．また，鬼首間歇泉で取得した熱赤外カメラ及び空気振動観測のデータ解析，倶多楽火山を想定した熱水流動の応答に関する数値計算などを実施した．しかべ間歇泉では，昨年度までの孔内観測により，裸孔となっている深度20mより深い部分の壁面から気泡が上昇していることが確認されていた．しかし，この深度における温度－圧力条件では水は気泡（水蒸気）に相変化できないため，気泡の正体が謎となっていた．そこで，11月に火山ガス分析の専門家である東京工業大学の野上教授にご協力いただき，噴出開始前の溢流時に確認される気泡を採取し，含まれるガス成分の組成分析を行った．その結果，気泡に含まれるガス成分の9割以上が炭酸ガスであることが確認された．この結果は，しかべ間歇泉に供給される熱水が炭酸ガスに飽和していることを示している．噴出時には裸孔部でも激しく気泡が発生する様子が孔内ビデオ観測で確認されており，噴出の駆動力に炭酸ガスも大きく寄与している可能性が示唆される．鬼首間歇泉については，間欠泉噴出時に観測した熱赤外映像および空気振動観測のデータ解析を進めた．時間差分をとった熱赤外映像から熱水の噴出速度を算出し，噴出開始直後の20秒ほどは噴出速度が高いが，その後はやや低下してほぼ一定の噴出速度を示すこと，熱水塊の噴出に周期的な変動が見られることが明らかになった．先行研究による地盤変動観測の結果と合わせ，鬼首間歇泉では噴出孔の深部に接続された2つの熱水溜まりがあり，最初の20秒は噴出口に近い部分の熱水溜まりが，後半部分ではその熱水溜まりに接続したもう1つの熱水溜まりが熱水噴出に寄与していると推測される．