フィールド調査と砂箱実験によるカルデラ形成過程解明の新たな手法

本研究はカルデラと呼ばれる火山性の陥没地形について，その地形・地質構造の発達過程を検討・解明することを目的としている．カルデラ地形の発達は大規模な火山噴火や地震，津波を伴うため，こうしたハザードの影響を評価するうえで注目されるべきである．本研究はフィールド調査と砂箱実験の２つの手法を併用することで，カルデラ地形の発達過程を３次元的かつ時系列で，より包括的に議論することを試みるものである．今年度は①北海道西部赤井川カルデラにおけるフィールド調査，②砂箱実験装置の改良・予行的実験の２点について取り組んだ．①の調査により，赤井川カルデラでは約160万年前のカルデラ陥没時に形成・活動した断層（境界断層）が，カルデラ陥没以後の時代に再び活動していたことが判明した．そしてこの境界断層の再活動現象の原因は，プレートの運動による圧縮応力と推測される．圧縮応力による境界断層再活動現象はこれまで報告例が少なく，この現象に伴うカルデラの地形発達を議論したのは本研究が初めてである．この調査結果はカルデラ地形発達過程に新たな知見をもたらし，本研究が目的とする包括的な議論に寄与すると言える．②についてまず最初に砂箱実験装置の自動化に取り組んだ．本研究では地殻を模した地盤材料を砂箱に敷き詰め，この箱の底面に設置した円筒形の発泡スチロール柱を引き下げることで地盤材料中にカルデラ陥没を再現する．この時の引き下げ速度を一定にして実験の再現性を向上させるために，電動ジャッキを導入し自動化した．つづいて，自動化した装置を用いてカルデラ陥没を再現する予行的実験を行った．その結果，既往研究と概ね整合するカルデラ陥没過程が観察された．したがって本研究における実験条件の設定は適切であると判断され，今後発展的な実験を行う上での基盤が整備できたと言える．

本研究はカルデラと呼ばれる火山性の陥没地形について，その地形・地質構造の発達過程を検討・解明することを目的としている．カルデラ地形の発達は大規模な火山噴火や地震，津波を伴うため，こうしたハザードの影響を評価するうえで注目されるべきである．本研究はフィールド調査と砂箱実験の２つの手法を併用することで，カルデラ地形の発達過程を３次元的かつ時系列で，より包括的に議論することを試みるものである．今年度は①北海道西部赤井川カルデラにおけるフィールド調査，②砂箱実験装置の改良・予行的実験の２点について取り組んだ．①の調査により，赤井川カルデラでは約160万年前のカルデラ陥没時に形成・活動した断層（境界断層）が，カルデラ陥没以後の時代に再び活動していたことが判明した．そしてこの境界断層の再活動現象の原因は，プレートの運動による圧縮応力と推測される．圧縮応力による境界断層再活動現象はこれまで報告例が少なく，この現象に伴うカルデラの地形発達を議論したのは本研究が初めてである．この調査結果はカルデラ地形発達過程に新たな知見をもたらし，本研究が目的とする包括的な議論に寄与すると言える．②についてまず最初に砂箱実験装置の自動化に取り組んだ．本研究では地殻を模した地盤材料を砂箱に敷き詰め，この箱の底面に設置した円筒形の発泡スチロール柱を引き下げることで地盤材料中にカルデラ陥没を再現する．この時の引き下げ速度を一定にして実験の再現性を向上させるために，電動ジャッキを導入し自動化した．つづいて，自動化した装置を用いてカルデラ陥没を再現する予行的実験を行った．その結果，既往研究と概ね整合するカルデラ陥没過程が観察された．したがって本研究における実験条件の設定は適切であると判断され，今後発展的な実験を行う上での基盤が整備できたと言える．