Document

北海道駒ヶ岳火山
先史時代噴出物の岩石学的特徴
宮坂瑞穂・高橋良・中川光弘 (北大・理)
吉本充宏 (東大・地震研)
研究の目的
Ko-f
Ko-g
Ko-h
Ko-i
 北海道駒ヶ岳火山は、西暦1640
年以降火砕流を伴うプリニー式
噴火を４回起こしている
 1996年以降小噴火を繰り返して
いる
 近い将来に規模の大きな噴火が
起こる可能性は?
 1640年噴火以前には約5000年間
の休止期があり、噴火と休止期
を繰り返している
 マグマがどのような状態になる
と休止期に入るのか?
柱状図
32000年前以降の
噴火史
Ko-f:5500 yBP
=Ko-NS1 or NS2?
Ko-g:6000 yBP
Ko-NS4:11000 yBP
Ko-NS5:>12000 yBP
=Ko-SR1 or SR2
:12000-24500 yBP
=Ko-h?:17000 yBP
Ko-i:32,000 yBP
記載岩石学的特徴
 火砕流堆積物：スコリア、灰色軽石が多い
 降下軽石堆積物：大部分が白色軽石、縞状軽石
 岩屑なだれ堆積物・山頂アグルチネート:スコリア
全岩
化学組成
先史時代噴出物
の組成トレンドは
K2O, Baのハー
カー
図の苦鉄質側で、
歴史時代噴出物の
ものと明瞭に異な
る
先史時代噴出物
は、TiO2, K2O, V
などのハーカー図
で、３つの組成ト
レンドに分かれる
*DAD<Ko-i：Ko-iより下位の
岩屑なだれ堆積物
新たに発見された噴出物との比較
V-Ba図による
噴出物の判別
歴史時代(1640AD〜）
Ko-f〜Ko-g
(5500-6000yBP)
Ko-NS4(11000yBP)
Ko-NS5(>12000yBP)
Ko-SR1
Ko-SR2(<24500yBP)
Ko-i flow
Ko-i fall(32000yBP)
DAD
先史時代噴出物の特徴
●火砕流堆積物、降下軽石堆積物、岩屑なだれ堆積物・山頂
アグルチネートは、本質物質のタイプが異なる
●先史時代噴出物の組成トレンドの大部分は、歴史時代噴出
物とは特に苦鉄質側で異なる
●先史時代噴出物は、Ko-f・Ko-g噴出物、Ko-i火砕流堆積物、
Ko-i降下軽石堆積物・岩屑なだれ堆積物・山頂アグルチ
ネートの３つの組成トレンドに分かれる
●先史時代噴出物は、V-Baの図において噴火年代の近い噴
出物ごとにそれぞれ異なる組成領域を示しているように見
え、全岩化学組成からどの活動期の噴出物かをある程度
推測することができるかもしれない
新たに発見された噴出物との比較
V-Ba図による
噴出物の判別
歴史時代(1640AD〜）
Ko-f〜Ko-g
(5500-6000yBP)
Ko-NS4(11000yBP)
Ko-NS5(>12000yBP)
Ko-SR1
Ko-SR2(<24500yBP)
Ko-i flow
Ko-i fall(32000yBP)
DAD
歴史時代噴火のマグマ供給系
本質物質のタイプが混合端成分マグマに対応している
斑晶鉱物は珪長質マグマに由来しており、その中心部組
成は歴史時代噴火を通してほぼ一定である
5500-6000年前噴出物の全岩化学組成
5500-6000年前噴出物
の組成幅は歴史時代の
ものより狭く、その組
成トレンドは、珪長質
側で交差するが苦鉄質
側は明瞭に異なる
各噴出物の全岩化学組成
5500 yBP
5700 yBP
5450 yBP
6000 yBP
歴史時代噴出
物は本質物質の
タイプによって
全岩化学組成が
異なる
5500-6000年前
噴出物では、本
質物質のタイプ
による組成差が
認められない
Ko-gよりKo-f
でより珪長質な
組成を示す
本質物質のタ
イプ・組成によ
るとKo-f=KoNS1である可能
性が高い
斑晶鉱物の中心部組成
狭い範囲に集中しており、歴史時代噴出物とは組成が異なる
斜方輝石の
累帯構造(1)
本質物質のタイプに
よる累帯構造の違いは
認められない
歴史時代噴出物では、
白色軽石中の鉱物は顕
著な累帯構造を示さず、
スコリア中のもので逆
累帯構造を示す
Ko-gは顕著な累帯構
造を示さないが、KoNS2以降では逆累帯構
造を示すものが多くな
る
斜方輝石の累帯構造(2)
Ko-gのMg#は
ほぼ一定（や
や上昇）であ
る
Ko-fは周縁
部で顕著な逆
累帯構造が認
められる
Ko-gよりKofに、明瞭なマ
グマ混合の証
拠が記録され
ている
輝石温度計
scoria
white
scoria
gray
scoria
white
white
Lindsley & Andersen (1983)
white
Wells (1977)
噴火様式、軽石のタイプや層
序による差は認められない
歴史時代噴出物中の単斜輝石
は、Ko-f・Ko-gのものに比べ
てWoに乏しい
Ko-fとKo-gの間に差は認めら
れず、985-1025℃程度を示す
5500-6000年前噴火について
●本質物質のタイプによる全岩化学組成差は認められず、KogからKo-fへ時間の経過とともに全岩SiO2が増加する傾向が
見られる
●斑晶鉱物の中心部組成はほぼ同一の狭い範囲に集中してお
り、Ko-gより後の噴火では多くの斜方輝石が逆累帯構造を
示す
⇨大部分の斑晶鉱物は珪長質マグマ由来であり、より未分化な
無斑晶質マグマと混合していた
●直線的な全岩化学組成トレンドが歴史時代噴出物のものと
苦鉄質側で異なり、珪長質マグマ由来の輝石・磁鉄鉱斑晶
の中心部組成が歴史時代噴出物のものよりMgに富みより高
温で晶出していた
⇨5500-6000年前噴火の混合端成分マグマは、歴史時代噴火の
ものとは異なる
歴史時代噴火との比較
＜共通点＞
・斑状な珪長質マグマと無斑晶質な苦鉄質マグマの混合物
・珪長質マグマの斑晶組み合わせは、pl,opx,cpx,mt,ilm
＜相違点＞
・5500-6000年噴火では本質物質のタイプが混合端成分マグマ
を代表していない
・5500-6000年噴火の珪長質マグマは歴史時代のものよりも高
温で、Mgに富む輝石・磁鉄鉱を晶出していた
今後の課題
●噴火史の再検討を行い、駒ヶ岳火山における活動期と休止
期を決定する
Ko-h ⇨ Ko-NS5, Ko-SR1, Ko-SR2と対応するか？
●斑晶鉱物に注目して、活動期ごとのマグマ供給系の構造と
その変遷を探る
中心部組成⇨活動期の中では変化しないのか？
累帯構造⇨マグマ混合の履歴が記録されているか？
周縁部組成の変化⇨活動期内でのマグマの組成変化は？
● 混合端成分マグマは先史時代噴火を通じて次第に進化し
ているのか？活動期ごとに入れ替わるのか？
mt-ilm温度計
Spencer & Lindsley (1981)
Ko-f pfl
Ko-f pfa
Ko-g pfa
Bacon & Hirschmann (1988)
Ko-f・Ko-gのmt-ilm温度計は
歴史時代噴出物のものに比べ
て高い温度を示す
Ko-f・Ko-g降下軽石堆積物中
のmt-ilm温度計は940-960℃を
示す
Ko-f火砕流堆積物は温度範囲
が広く900-1010℃を示す
まとめ
●各活動期の噴出物はそれぞれ異なる組成領
域を示し、全岩化学組成からどの活動期の噴
出物かを推測することができる
●5500-6000年前噴火では歴史時代噴火と同
様に、斑晶鉱物に富む珪長質マグマがより未
分化な無斑晶質マグマと混合していた
●5500-6000年前噴火の混合端成分マグマは
いずれも歴史時代噴火のものとは異なってい
た
Incompatible
元素比

Download Report