研究代表者：高橋 幸祐
北海道東部の阿寒カルデラ辺縁に位置する雌阿寒岳は（図1a）、有史以前には大規模な火砕流やマグマ噴火が発生した成層火山ですが、記録に残る1955年以降の噴火の様式はすべて水蒸気噴火です。近年も山頂部にあるポンマチネシリ火口において噴火が発生しており、活動が活発な火山です。気象庁地磁気観測所は雌阿寒岳において全磁力観測をポンマチネシリ火口近傍で1992年から開始し、これまでに火口地下の温度上昇や低下を示唆する全磁力変動を観測しています（例えば [1]）。
2008年11月にはポンマチネシリ火口において2度の噴火（18日および28日）が発生し、最初の噴火の直前に全磁力連続観測点（MEA; 図1b）において全磁力変動を検知しました [2]。全磁力データを再解析した結果、噴火直前に観測された全磁力変動は噴火の2日前から開始し、2日ほどかけて約2 nT減少したことがわかっています（http://www.kakioka-jma.go.jp/research/topics/28-6.html）。本研究では、噴火直前に観測された全磁力変動のメカニズムを明らかにすることを目的として、以下の調査を行いました。
1．岩石の圧磁気効果による全磁力変動の説明の試み
全磁力と同様に最初の噴火の2日前には、火山性微動に重畳した傾斜変動が観測されています [3]。そこで、圧磁気効果によって観測された全磁力変動が説明できるか調査しました。推定された開口断層パラメータ [3]を参考に、開口断層による圧磁気効果モデル[4]を用いてMEAにおいて期待される全磁力変動を計算しました。結果、約0.04 nTの増加となり、観測された全磁力変動の振幅（約2 nT）はもとより変動の極性も逆となり、観測結果を説明できないことがわかりました（図2）。
2．岩石の熱消磁効果による全磁力変動の説明の試み
推定された開口断層[3]の周囲に高温領域、すなわち熱消磁領域が等方的に拡大するモデルについて調査しました。結果、水平方向に20 m程度熱消磁領域が広がった場合、MEAにおいて観測された全磁力変動が説明できることがわかりました。
以上の調査結果から、噴火に先行して観測された全磁力変動の原因として熱消磁効果が有力な候補と考えられます。しかし、2日間で水平方向に20 mも高温領域が広がることが現実的に可能かについても今後、検討する必要があります。
参考文献
[1] Takahashi,K., Takakura, S., Matsushima, N., Fujii, I., 2018. Relationship between volcanic activity and shallow hydrothermal system at Meakandake volcano, Japan, inferred from geomagnetic and audio-frequency magnetotelluric measurements. J. Volcanol. Geotherm. Res., 349, 351-369.
[2] 橋本 雅彦，森山 多加志，西村 三治，菅原 政志，有田 真，2009．雌阿寒岳の地磁気全磁力観測．月刊地球 31，693-698．
[3] Aoyama, H., Oshima, H., 2015. Precursory tilt changes of small phreatic eruptions of Meakan-dake volcano, Hokkaido, Japan, in November 2008. Earth Planets Space, 67:119.
[4] Utsugi, M., Nishida, Y., Sasai, Y.. 2000. Piezomagnetic potentials due to an inclined rectangular fault in a semi-infinite medium. Geophys. J. Int., 140, 479-492.
図1 (a)：雌阿寒岳の位置 (b)：全磁力連続観測点（MEA）の位置
NWはポンマチネシリ火口北西に存在する噴気地帯を示す。
図2 海抜1270 m面（MEAとほぼ同じ高度）で計算された圧磁気効果による全磁力変動の分布（コンター間隔は0.01 nT）
太線は開口断層の位置を、星印および灰色領域は連続観測点MEAおよび96-1火口の位置をそれぞれ示す。
