Atsushi YASUDA

Associate Professor, Division of Global-dynamics, Earthquake Research Institute, Univ. Tokyo
voice: 81 - 3 - 3812 - 2111, ext.5750
fax: 81- 3 - 5802 - 3391
e-mail: yasuda@eri.u-tokyo.ac.jp


専門:地球物理学、実験マグマ学
研究テーマ
火山噴出物の解析による噴火過程の解明
 火山噴出物はマグマ源の組成のみならずマグマの噴出過程も記録しています.例えば、石基鉱物や気泡の大きさ・量・形状、斑晶の組成累帯などは、マグマ溜りから噴火までの様々な物理プロセスの情報を秘めています。また、斑晶のガラス包有物は、揮発性成分も含めたマグマ源の組成を知るのに有力な手がかりになるので、今、最も注目されている研究対象の一つです。
例えば,2000年三宅島の噴火のの場合大量のSO2ガスの放出が起き,その原因が様々に議論されていますが、ガラス包有物の分析結果はモデルの重要な制約条件となっています。*1,*2
 EPMAFTIRといった装置を用いてのミクロな火山噴出物の解析からマクロな噴火の姿に迫ることができるのが、この研究の醍醐味です。
地震研究所にはInclusion Clubというガラス包有物に興味を持つ研究者の集まりがあり,様々な情報の交換をおこなっています。
 

大規模マグマ活動の原因
 地球史上にはとてつもない規模の火山活動が存在し、その痕跡は現在の地表にも見ることができます。洪水玄武岩台地や海台と呼ばれるものです。現代の私たちは噴出量が1km3を超えるような程度の噴火でも大噴火と呼んでいますが、これらの火山活動では、1回の噴火で数百から1千km3の溶岩が噴出しています。こうした噴火が1つの地域で数百万年もの間にわたって繰り返し発生し、厚さが数km、面積が数百万km2というとてつもない溶岩の台地を生み出しました。代表的なものとしては、6500万年前にインド・デカン高原を作ったものや、1億2千万年前にオントンジャワ海台を作った洪水玄武岩活動が挙げられます。
 このような大規模なマグマ活動はどのようにしておこるのでしょうか。われわれの研究グループでは、マントル下での玄武岩の融解*3の挙動や数値計算*4から、プレート運動によってマントル中へと沈み込んだ海洋地殻がマントルプルームに巻き込まれて上昇することによってこうした大規模火成活動が発生するというモデルを提唱*5し、実際の洪水玄武岩物質の解析を進めてます。

火山をつくる:マグマの生成と移動プロセスの解明
 火山が火山として地表にできるまでには、いくつのも物質移動のプロセスが重要な役割を担っています。したがって、火山の成り立ちの解明には、物質の移動について理解を深める必要があります。例えば、日本列島のような島弧の火山の場合には、海溝に沈み込んだプレートから脱水する水がマグマの生成に大きな影響を与えているので、水のマントル中での移動について知ることが重要ですし*6、作られたマグマが地表に噴出するまでには、マグマが集合しどのように地殻を上昇して来るのかを知らなくてはなりません。また、「山」を形成するには、爆発的な噴火を起こす必要がありますが、これは揮発性成分がどのようにマグマから抜けるのかという問題とかかわってくるので、マグマ中での揮発性成分の拡散速度*7や気泡の形成と移動の知識も必要となります。
 我々の研究グループでは、内熱型ガス圧装置などの各種の高圧実験装置を用いて、マグマに関係する様々な実験的研究をおこなっています。
 

多面的なアプローチ:火山に関する様々な情報の有機的結合
 火山噴火現象はなかなか複雑です.物理的情報,化学的情報,過去の事例,ありとあらゆる情報を総合し,重要性を評価しなければ,現象の本質をつかまえることは困難です.まだ始まったばかりですが,様々な情報を統合・整理して,判断や思考の補助に役立てるシステムを構築することを目指しています.
火山センターの金子さんを中心とするRealVOLCプロジェクトでは,人工衛星の赤外画像による日本全域の火山噴火監視システムの構築中*8で,将来的には降下火砕物,火砕流,溶岩流などのリアルタイムシミュレーションなども組み込む予定です.
 また,情報の収集と整理という点では,perlベースの個人用WWWスパイダープログラムFalconの開発を行い,1998年から2000年にかけて,国内外の火山関係の重要なWWWサイトの更新情報をまとめたWWWページの提供を行ってきました.現在は,日本火山学会のWWWサイトのCGIシステム担当として,日本火山学会編「火山についてのQ&A集」検索・リンクシステム日本火山学会誌「火山」著者・タイトル検索の作成を行っており,多様な情報をいかに扱うかということについて研究中です.
また,最近興味をもちはじめたのが自律型小型ヘリコプタをつかった火山観測です.千葉大学の本多先生を中心とする所内外の研究者で何ができるのかを模索中です(特定共同利用2006-B07)


所内の共同研究者
古川晃子(学術研究支援員)(メルトインクルージョンによるマグマの挙動の解析)
藤井敏嗣,中田節也,金子隆之(国内外の火山の岩石学的研究)
金子隆之(リモートセンシングによる火山活動解析)

卒業生
山崎優(ベスウィオ火山のマグマ進化)→ JRシステム
鈴木彩子(高圧下での元素拡散)→ ミネソタ大学

Internet and something : 計算機資源を有効に使って自由思考時間を増やしましょう!
Try Java-Calculator!

WWW Calculators for Petrologists (access restricted. Inside ERI only)

Apple Script


実験・分析機器のWWW予約システム

(Facilities)

TEA BREAK:研究は自然をよく観察することから始まる:「あちこち」と「いろいろ」の写真集

資料:
*1:安田 敦・中田節也・藤井敏嗣,三宅島2000年噴火噴出物のmelt inclusionに記載されたマグマのS濃度とfO2環境,火山, 46, 165-173, 2001
*2:安田 敦・中田節也・藤井敏嗣,三宅島2000年噴火:噴出物中のガラス包有物組成の特徴とSO2大量放出の要因,地震研彙報,77, 43-54, 2002
*3:Yasuda, A., Fujii, T., Kurita, K., Melting pahse relations of an anhydrous mid-ocean ridge basalt from 3 to 20 GPa: Implications for the behavior of subducted oceanic crust in the mantle, Jour. Geophys. Res., 99, 9401-9414, 1994.
*4: Yasuda, A., Fujii, T., Ascending subducted oceanic crust entrained within mantle plumes,Geophys. Res. Lett., 25, 1561-1564, 1998
*5: 安田敦, プルームを読む, in: 川勝均編「地球ダイナミクスとトモグラフィー」, p161-189, 朝倉書店, 2002;
Yasuda, A., Fujii, T., Kurita, K.,A composite diapir model for extensive basaltic volcanism: Magmas from subducted oceanic crust entrained within mantle plumes,Proc. Japan Acad. Ser. B 73 201-204, 1997
*6:Mibe, K., Fujii, T., Yasuda, A., Control of the location of the volcanic front in island arcs by aqueous fluid connectivity in the mantle wedge, Nature, 401, 259-262, 1999
*7: Yasuda, A., Fujii, T., Water diffusivity in silicate melts at high pressure, EUG abs-suppl., 484, 1997
*8: Kaneko.T., Yasuda A., Ishimaru,T., Takagi,M., Wooster,M.J.,Kagiyama,T., Satellite hot spot monitoring for Janaese volcanoes: a prototype AVHRR based system, Advances Enviro. Monitor. Model., 1, 153-166, 2002

2007-4-1