3.10.5 無人飛翔体を用いた空中磁気測量による火山体構造探査

 火山噴火は地下の高温の火山性流体の移動に起因する表面現象であり,あらかじめ物理・化学観測を実施し地下の熱的状況や構造を把握しておくことは,将来の火山噴火減災のために重要である.我々は火山火口近傍観測のために,無人飛翔体(産業用無人ヘリコプターやマルチコプタードローンなど)を活用することを進めている.無人飛翔体を使用する利点は,(1) 噴火活動による人的リスクを負うことなく火口近傍の物理・化学探査が可能であること,(2) 有人機と違い,プログラミングされた航路を精確に飛行できるため,繰り返し同一測線・測点での計測が可能となり,測定量の時間変化を抽出できるようになること,が挙げられる.両利点を考慮し,これまで特に空中磁気測量を複数の活火山で実施してきた.磁性鉱物を含む火山岩は温度によって帯・消磁するため,地上で磁気測量することで地下の温度の状況・分布を把握することが可能となる.

 2021年には三宅島雄山においてドローンを用いて空中磁気測量を実施した.磁場データ解析の結果,推定された地下磁化強度分布から,カルデラリム下は強い磁性を示す一方で,カルデラ内下は磁化強度が弱くなっているというコントラストが見られた.カルデラ内の弱化は2000年噴火でカルデラ崩壊した際に,岩石磁化の磁性方向がバラバラになってしまったことによると示唆される.また,2014年に産業用無人ヘリコプターを利用して実施した空中磁気測量のデータと今回のデータの比較を行った結果,地下浅部は冷却による再帯磁が進んでいる.一方で,カルデラやスオウ穴火口下深さ1km程度では消磁傾向にあることがわかった.このことは,先行研究で示唆された発達した火山熱水系により不透水層の亀 裂に沿って選択的に熱が供給され,熱消磁をおこしている可能性がある.今後この熱消磁域の時間発展をモニタリングすることで,来る火山災害リスクを事前に評価できる可能性を示した.