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泥火山

【地球科学科】2015年8月

 皆さんは泥火山(でいかざん)という言葉を聞いたことがあるでしょうか?泥火山とは,溶岩や亜硫酸ガスの代わりに泥水やメタンガスを噴出して成長した地形のことで,実は,世界中に点在しています。日本では北海道の新冠泥火山や新潟県の室野泥火山(図1)などがあります(例えば,千木良・田中, 1997; 新谷・田中, 2005)。

図1. 新潟県の室野泥火山の位置.図中のが室野泥火山,は,2007年の新潟県中越沖地震(マグニチュード6.7),2011年の長野県北部地震(マグニチュード6.8),2014年の長野県神城断層地震(マグニチュード6.7)の震央を示す。

 

 泥火山は,普段はひとりでポコポコ泥水とメタンガスを出しているだけですが,近隣で大きな地震が発生したり,工事を行ったりすると,地下の圧力の状態が変化して,大量の泥を噴出することがあります。インドネシアのSidarjoのLUSI泥火山は,近年まれにみる大規模な活動です。この泥火山の泥の大量噴出の原因については,近隣の地震か掘削の影響かについて現在も活発な議論が続いています(例えば,Davies et al. 2008; Mazzini et al. 2009)。
 新潟県の室野泥火山は非常に小さな泥火山ですが,近隣の地震活動により活発化するなど,その活動は,他の大きな泥火山と同じです。実際,2007年の新潟県中越沖地震や2011年の長野県北部地震の際に,40cmに及ぶ地盤の隆起が報告されています(例えば,尾西ほか, 2009; 松多ほか, 2012)。
 泥火山はそれほどの脅威ではないため,通常の火山ほど研究が進んでいるわけではありません。そこで,泥火山の活動の性質を知るために,私たちは,2012年から定期的な水準測量を始めました。そうすると,近隣で地震や大規模な工事がない時期でも,年間4cm程度の活発な地盤の隆起沈降があることが分かりました(Kusumoto et al., 2014)。同様の変動は,アゼルバイジャンの泥火山でも観測されているようです(Antonielli et al., 2014)。昨年(2014年)11月に発生した神城断層地震の際には,震源から76kmも離れているにも拘らず,4.6 cmの隆起が観測されました(図2:Kusumoto et al., 2015)。


図2. 2014年11月22日の神城断層地震による室野泥火山の地盤上下変動。図中の赤点は水準測量を実施した点。水準測量は,2014年11月11日と11月27日に実施された。

 

 日本における泥火山の地球物理学的研究はまだ十分とはいえません。研究室の学生さんたちと観測を続け,泥火山についての知識を蓄積していきたいと考えています。

(理学部 地球科学 楠本成寿)

 

謝辞
観測にあたっては,早稲田大学の全面的なご協力を頂きました。特に,神城断層地震後の観測では,施設が被災されたにもかかわらず,観測を実施させて頂きました。記して感謝致します。本研究の一部は,富山大学学長裁量経費によって行われました。感謝致します。

 

文献
・Antonielli, B., Monserrat, O., Bonini, M., Righini, G., Sani, F., Luzi, G., Feyzullayev, A. A., Aliyev, C. S., 2014. Pre-eruptive ground deformation of Azerbaijan mud volcanoes detected through satellite radar interferometry (DInSAR), Tectonophysics, 637, 163-177, doi: 10.1016/j.tecto.2014.10.005.
・千木良雅弘・田中和広, 1997. 北海道南部の泥火山の構造的特徴と活動履歴, 地質学雑誌, 103, 781 - 791.
・Davies, R. J., Brumm, M., Manga, M., Rubiandini, R., Swarbrick, R., and Tingay, M., 2008. The East Java mud volcano (2006 to present): an earthquake or drilling trigger?, Earth Planet Sci. Lett., 272, 627–638, doi:10.1016/j.epsl.2008.05.029.
・Kusumoto, S., Sudo, K., Kawabata, M., Uda, T., and Y. Fukuda, 2014. Vertical movement in quiescent phase in the Murono mud volcano, Niigata, Japan, Earth Planets and Space, 66, 14, doi:10.1186/1880-5981-66-14.
・Kusumoto, S., Hamamoto, T., Fukuda, Y., and Takahashi, A., 2015. Vertical movements of the Murono mud volcano in Japan caused by the Naganoken Kamishiro Fault Earthquake in 2014, Earth, Planets and Space. 67, 53, doi:10.1186/s40623-015-0223-1 .
・松多信尚・早川裕弌・堀和明・Kuo Yu-ting・杉戸信彦, 2012. 地上Lidar測量による長野県・新潟県県境付近の地震に伴う新潟県十日町市松代の泥火山の隆起, 地形, 33, 94 - 95.
・Mazzini, A., Nermoen, A., Krotkiewski, M., Podladchikov, Y., Planke, S., and Svensen, H., 2009. Strike-slip faulting as a trigger mechanism for overpressure release through piercement structures. Implications for the Lusi mud volcano, Indonesia, Mar. Petrol. Geol., 26, 1751–1765, doi:10.1016/j.marpetgeo.2009.03.001.
・尾西恭亮・真田佳典・横田俊之・徳永朋祥・茂木勝郎・Jamhir Safanig・Adam O'Neill, 2009. 表面波探査による松代室野地区の泥火山の浅部S 波速度構造調査, 118, 390 - 407.
・新谷俊一・田中和広, 2005. 新潟県十日町市松代に分布する泥火山の地質, 自然災害科学, 24, 49 - 58.