宮城磯治：揮発性成分の火山学のページ

by Isoji MIYAGI @ Geological Survey of Japan, AIST

桜島の火山灰がマウントされた片面研磨片

火山噴火の理解には，マグマ揮発性成分の飽和・放出過程の理解が欠かせません．ここでいう揮発成分とは， 噴火前のマグマに含まれている水素，炭素，硫黄，塩素，フッソ等のことです． マグマが上昇して減圧されると飽和した揮発成分が気泡となり，噴火の際に火山ガスとなって激しく放出されます． …もっと詳しく→


目次


最近の仕事

(宣伝 ^_^);
火山研究解説集：


噴火対応

揮発性成分がもたらす噴出物の微細組織や色の変化を，火山防災に役立てたいと考えています，


桜島の火山灰観察．2008年2月〜
  • 桜島昭和火口の様子を地質調査総合センター研究資料集にとりまとめました(西来・宮城，2011)．→LINK
  • 噴火の様子を記録するために，垂水市webカメラの映像を，随時保存しています．
  • 火山灰から見た2008年の桜島昭和火口の再活動過程に関する研究成果の一部が，火山学会誌の55巻1号に掲載されました．
  • 桜島1983〜2008年火山灰の反射電子像 ← 2000枚以上の火山灰写真を地質調査総合センター研究資料集 no. 489に登録しました
  • 第112回火山噴火予知連絡会（2009年2月18日開催）に資料を提出しました
  • 第110回火山噴火予知連絡会（2008年6月23日開催）に資料を提出しました
  • 第109回火山噴火予知連絡会（2008年2月15日開催）に資料を提出しました


霧島火山
  • 筆者が収集した2011年の霧島山噴火映像の一部を，地質調査総合センター研究資料集にまとめました．
  • 2011年1月26∼27日噴出物の全岩組成，鉱物組成を元にMELTSプログラムによる相平衡計算を行なった．その結果，マグマは深さ6-8kmにあり，長期間貯留されていたと考えられる低温マグマと，新たに注入した高温玄武岩マグマが混合し，今回の噴火に至ったと推定されました．→ 相平衡計算によるマグマ貯留条件の推定　(PDF, 180KB, 1頁)
  • 霧島火山新燃岳2011年噴火のマグマプロセスに関する論文を執筆中．
  • (火山灰の観察．2008年8月〜)


浅間山
三宅島
有珠山

研究協力

海底の鉄マンガンクラストの形成年代と成長速度

地球変動史研究グループの小田啓邦氏らに協力しました．宮城は電子線プローブマイクロアナライザを用いた反射電子像の撮影と化学分析，そしてデータ解析のアイディア提供を担当しました．研究成果は，2011年3月1日に米国の学術誌Geologyに掲載されました．

→論文(英文)PDFのダウンロードはこちら
→産総研のプレス発表で詳細をご覧ください．
→マサチューセッツ工科大学のプレス発表はこちら

webページ製作業務

日々の研究課題

大規模カルデラ噴火
  • 阿蘇火山のマグマプロセスの研究を開始しました．
  • 十和田火山のマグマプロセスの研究を開始しました．


新規火山

新規火山とは，これまで火山体が無かった場所に噴火した火山のことです．

  • 日本には数多くの火山があって，自治体や研究機関は，次の噴火に備えた防災対策をしています．その一方，いま火山が無い地域に将来新規火山が引き起こすであろう災害への対策がなされることは，まずありません．しかし，地層処分事業のように数万年にわたる地盤の安定性が問題になる場合には，新規火山出現の評価が重要になってきます．そこで，揮発性成分の火山学を応用して，新規火山の出現と噴火のメカニズム解明にとりくんでいます．2001年からいくつかの事例研究をしています．たとえば，山形県大蔵村の肘折火山の研究，宮城県仙台市の南西にある安達火山の研究，北海道函館沖にある銭亀火山の研究などです．→もっと詳しく
火山爆発の深度

火山は，しばしば爆発的に噴火します．その時，地下では一体何が起きているのでしょうか．あの爆発は火口の直下で起きているのでしょうか，それとも地下何kmもの深所で起きているのでしょうか．この問いに対し，揮発性成分の火山学を応用した研究を行なっています．

  • マグマの飽和含水量には大きな圧力依存性があるので，マグマが上昇し減圧されると過飽和になった水は発泡して抜け出てしまいます．しかしながら水が抜けるにはある有限の時間が必要なので，爆発によって急激に上昇した場合には，水がとり残されます．水がとり残される事と，飽和含水量の圧力依存性とを利用すると，マグマが爆発した圧力(つまり深度)を見積ることができるのです．


産総研オープンラボ

  • 2008年10月20・21日に開催された「産総研オープンラボ」に出展しました．

ボランティア

  • 日本火山の会のために，同会のメンバーと共同で火山ライブラリーの製作をしています[1]．火山ライブラリーは なかよし論文データベース (例:[2])の技術を応用してつくられたもので，火山を題材にした出版物情報にキーワードをつけて整理したものです．
  • 磯部一洋博士および新島村博物館のために新島村・伊豆諸島及び小笠原諸島の文献・雑録リストのweb版を製作し公開しています(2008年1月更新→[3])．このリストは，伊豆・小笠原諸島に関係する地質・人文・地理の分野を広くカバーしており，この地域に関連する研究のとりかかりとして有効です．

最近の執筆活動

Ongoing:

  • Contour maps of petrological parameters on P-T plane: A case of Nishinoshima volcano, Tokyo Japan. Isoji MIYAGI and Nobuo GESHI. Open-File Report, Geological Survey of Japan, no.608.
    西之島火山：岩石学的変数のコンターマップ．宮城磯治・下司信夫．地質調査総合センター研究資料集, no. 608, 産総研地質調査総合センター．
  • The magma plumbing system of a new small dacitic caldera: Hijiori volcano, northeast Japan. Isoji MIYAGI, Noriko KITA, Yuichi MORISHITA (J. Volcanol. Geotherm. Res., under review)
  • A grooved glass surface plate designed for making a flat polished surface. Isoji MIYAGI (In preparation)
  • 電気抵抗網の合成抵抗が示唆する多孔質媒体の空隙構造と透気性：マグマ脱ガスメカニズムの解明にむけて，宮城磯治，(執筆中 →火山学会誌)

FY2013

  • 宮城磯治・工藤崇 (2013)　十和田火山御倉山溶岩ドームの反射電子像.　地質調査総合センター研究資料集，no.580，産業技術総合研究所地質調査総合センター
    Isoji Miyagi and Takashi Kudo. (2013) Backscattered Electron Images of Ogurayama lava dome, Towada volcano, NE Japan. GSJ Openfile Report, no. 580, Geol. Surv. Japan, AIST.
  • Short time scales of magma-mixing processes prior to the 2011 eruption of Shinmoedake volcano, Kirishima volcanic group, Japan. Akihiko TOMIYA, Isoji MIYAGI, Genji SAITO, Nobuo GESHI (2013) . Bulletin of Volcanology, 75, 10, 750-.
  • 霧島火山新燃岳2011年3月～2012年2月の降灰量調査:即時的降灰量推定の予察的検討. 西来邦章・及川輝樹・古川竜太・大石雅之・中野俊・宮城磯治．(2013) 火山，58， 2， 353-363．
  • Miyagi (2014) Contour maps of some useful petrological parameters on Pressure-Temperature plane: A case of Miyakejima volcano, Tokyo Japan. Open-File Report, no.593, Geological Survey of Japan
    宮城磯治 (2014) 三宅島火山：いくつかの有用な岩石学的変数のコンターマップ． 地質調査総合センター研究資料集, no. 593, 産総研地質調査総合センター．
  • Miyagi (2014) Contour maps of some useful petrological parameters on Pressure-Temperature plane: A case study on Episode D' (Ogurayama lavadome) of Towada caldera, NE Japan. Open-File Report, no.594, Geological Survey of Japan.
    宮城磯治 (2014) 十和田火山：いくつかの有用な岩石学的変数のコンターマップ． 地質調査総合センター研究資料集, no.594, 地質調査総合センター．

FY2012

  • Variations of color and leachate contents of volcanic ashes from Sakurajima volcano, Japan. Isoji MIYAGI, Hiroshi SHINOHARA, Jun'ichi ITOH. Bull. Volcanol. Soc. Japan. Vol. 58. No. 1. pp. 213-226 (2013).
  • 火山監視カメラの映像にもとづく噴出物の温度推定．宮城磯治・前嶋美紀．火山．第57巻，45-50頁 (2012)
    Estimation of eruptive temperatures based on the color data of digital cameras. Bull. Volcanol. Soc. Japan. Vol. 57, pp. 45-50 (2012).
  • Magma systems of the Kutcharo and Mashu volcanoes (NE Hokkaido, Japan): Petrogenesis of the medium-K trend and the excess volatile problem. Isoji MIYAGI, Jun'ichi ITOH, Hoang NGUYEN, Yuichi MORISHITA, J. Volcanol. Geotherm. Res. , (2012). -> link
  • 2012年産総研一般公開　断層形成過程デモ実験展示：断層のできる様子を再現！ミニ断層実験．宮川歩夢・西来邦章・山口珠美・宮城磯治(2012)．GSJ地質ニュース，2 巻 2 号 48 頁～ 50 頁，産業技術総合研究所地質調査総合センター．

FY2011

  • Settlement process of radioactive dust to the ground inferred from the atmospheric electric field measurement. M. Yamauchi, M. Takeda, M. Makino, T. Owada, and I. Miyagi. (2012) Ann. Geophys., 30, 49-56.


FY2010

  • Ultrafine-scale magnetostratigraphy of marine ferromanganese crust. by Hirokuni Oda, Akira Usui, Isoji Miyagi, Masato Joshima, Benjamin P. Weiss, Chris Shantz, Luis E. Fong, Krista K. McBride, Rene Harder and Franz J. Baudenbacher, Geology, March 2011; v. 39; no. 3; p. 227-230; DOI: 10.1130/G31610.1. Download PDF.
  • 火山灰の化学 ー化学で解き明かす地球からのメッセージー．宮城磯治 (2011) 化学，Vol.66 No.4，48-51．
  • Contour maps of some useful petrological parameters on P-T plane: A case of Hijiori volcano, NE Japan. by Isoji MIYAGI (2011). Open File Report of GSJ, no.534, Geological Survey of Japan, AIST.
  • Geochemical and Sr, Nd and Pb isotopic study of island arc volcanism in NE Hokkaido, Japan: Evidence for a depleted mantle wedge. Nguyen Hoang, Jun'ichi Itoh, Isoji Miyagi. (2010) Journal of Volcanology and Geothermal Research, Volume 200, Issues 3-4, Pages 99-274.
  • Contour maps of some useful petrological parameters on P-T plane: A case of the eruptive products of the Asama volcano on 1 September 2004. by Isoji MIYAGI (2010). Open File Report of GSJ, no.531, Geological Survey of Japan, AIST.
    岩石学的に有用ないくつかの変数のコンターマップ：2004年9月1日の浅間山噴出物の例.宮城磯治 (2010). 地質調査総合センター研究資料集, no. 531, 産総研地質調査総合センター．
  • Late Quaternary cryptotephra detection and correlation in loess in northeastern Japan using cummingtonite geochemistry. Tabito Matsu'uraa, Isoji Miyagi, and Akira Furusawa, Quaternary Research, 75, 624-635.
  • Mechanisms of oxidation and degassing in the Takanoobane rhyolite lava of Aso Volcano, Japan. Furukawa, K., Uno, K., Miyagi, I., J. Volcanol. Geotherm. Res., 198, 348-354.


最近の講演内容

Recent

2014

  • 西之島火山2014年噴出物の岩石学的パラメータ．宮城 磯治・斎藤 元治・下司 信夫・中野 俊・東宮 昭彦・篠原 宏志(2014)．日本火山学会2014年秋季大会，於福岡大学，2014年11月xx日，ポスター発表(予定)．

2013

  • 火山灰の色調からみた桜島昭和火口直下のマグマの滞留時間の変遷．宮城磯治(2013)．火山学会2013年秋季大会，於猪苗代町．2013年9月29日．オーラル発表．
  • 片面研磨試料の仕上研磨方法の改良について．宮城磯治(2013)．火山学会2013年秋季大会，於猪苗代町．2013年9月29日．ポスター発表．
  • Magma degassing, oxidation and gas adsorption processes during a series of as eruption in progress at the Sakurajima volcano, Kagoshima, Japan. Isoji MIYAGI, Hiroshi SHINOHARA, Jun'ichi ITOH (2013), IAVCEI 2013, Kagoshima. Oral presentation. 23th July 2013.
  • Short time scales of pre-eruptive magma mixing processes: petrographic evidence from the 2011 eruptions of Shinmoedake volcano, Kirishima volcanic group, southern Kyushu, Japan. Akihiko TOMIYA, Isoji MIYAGI, Genji SAITO, Nobuo GESHI (2013) . IAVCEI 2013, Kagoshima. Oral presentation. 23th July 2013.
  • 氷床コアに含まれる微量火山灰の磁気的手法による非破壊検出．小田啓邦・宮城磯治・河合淳・菅沼悠介・船木實 (2013) 日本地球惑星科学連合2013年大会，於幕張メッセ国際会議場，2013年05月23日，オーラル発表．
  • 北西太平洋のマンガンクラストに記録されたミランコビッチ周期と環境変動．小田啓邦・宮城磯治・臼井朗 (2013)．日本地球惑星科学連合2013年大会，幕張メッセ国際会議場，2013年05月23日，オーラル発表．

2012

  • 桜島昭和火口火道直下の脱ガスと噴火プロセス．宮城磯治・篠原宏志・伊藤順一(2013)．地質調査総合センター第20回シンポジウム，於秋葉原，2013年01月22日，ポスター発表．
  • 氷床コアに含まれる微量火山灰の磁気的手法による非破壊検出の可能性．小田啓邦・宮城磯治・河合淳・菅沼悠介・船木實(2012) 第３回極域科学シンポジウム／第35回極域気水圏シンポジウム，於国立極地研究所（国立国語研究所），2012年11月29日，ポスター発表．
  • 北海道東部,アトサヌプリ火山の爆発的噴火史の再検討．長谷川健・中川光弘・宮城磯治(2012)．日本火山学会2012年秋季大会，於長野県御代田，2012年10月14日，オーラル発表．
  • 桜島から放出された火山灰の水溶性付着成分と色の時間変化．宮城磯治・篠原宏志・伊藤順一(2012)．日本火山学会2012年秋季大会，於於長野県御代田，2012年10月15日，オーラル発表．
  • 東北日本弧の第四紀マグマの H2O/K2O 比の水平変化．宮城磯治(2012)．日本火山学会2012年秋季大会，於於長野県御代田，2012年10月16日，オーラル発表．
  • 長期火山活動及びその影響評価に資するデータベースの構築：数値地質図「第四紀火山岩・貫入岩体データベース」．西来邦章・伊藤順一・宮城磯治・上野龍之・中野俊(2012)．日本火山学会2012年秋季大会，於於長野県御代田，2012年10月14日，オーラル発表．
  • The time scales of magma injection processes prior to the 2011 eruptions of Shinmoedake volcano, Kirishima volcanic group, Japan. Akihiko TOMIYA, Isoji MIYAGI, Genji SAITO, Nobuo GESHI (2012) AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly 2012, by Asia Oceania Geosciences Society, at Singapore, 17th Aug. 2012, Oral session (invited).
  • Greenish-white reduction microspheres in Triassic red bedded cherts of Sakahogi town on the River Kiso, central Japan: with reference to the time of colouring red radiolarite. Hisashi SUZUKI, Takahiro YOSHIOKA, Isoji MIYAGI, Hirokuni ODA (2012) 29th IAS Meeting of Sedimentology, by International Association of Sedimentologists, at Schladming, Austria, 13th Sep. 2012.
  • Environmental record of northwestern Pacific for the last several million years archived in ferromanganese crust. Hirokuni ODA, Isoji MIYAGI, Akira USUI (2012) AOGS - AGU (WPGM) Joint Assembly 2012, by Asia Oceania Geosciences Society, American Geophysical Union, at Singapore, 14th Aug. 2012.
  • Leachate analyses of volcanic ashes from Sakurajima volcano, Japan: insights into the magmatic degassing processes. Vinet Nicolas, Hiroshi SHINOHARA, Isoji MIYAGI (2012) Goldschmidt conference, by GEOTOP, at Montreal (Canada), Oral presentation, 28th June 2012.
  • 火山活動の長期予測における不確実性の時間スケール．山元孝広・伊藤順一・宮城磯治(2012)．地球惑星科学連合2012年度連合大会，於千葉幕張，オーラル発表，2012年5月20日．
  • Lateral variation of H2O/K2O ratios in Quaternary Magma of central Northeastern Japan. Isoji MIYAGI (2012) AGU, San Francisco, Poster presentation, 5th Dec. 2012.

2011

  • 岩手火山におけるマグマプロセスの変遷-全岩化学・同位体組成に基ずく検討- ，伊藤順一・宮城磯治・NGUYEN Hoang，日本火山学会2011年秋季大会，於 北海道，旭川市，2011年10月03日．
  • 霧島火山新燃岳2011年噴火：マグマ溜まりの収支，宮城磯治・斎藤元治・下司信夫・東宮昭彦・石塚治，日本火山学会2011年秋季大会，於 北海道，旭川市，2011年10月03日．
  • Lateral variation of H2O contents in Quaternary Magma of central Northeastern Japan arc，Isoji MIYAGI, Tabito MATSU'URA, Jun'ichi ITOH, Yuichi MORISHITA, (2011) AGU Fall meeting, SF, USA. (8 Dec. 2012).
  • 新燃岳 2011 年噴火直前の高温マグマ注入過程：磁鉄鉱に着目した解析，東宮昭彦・斎藤元治・下司信夫・宮城磯治，日本火山学会2011年秋季大会，於 北海道，旭川市，2011年10月03日．
  • 東北日本弧の第四紀マグマ含水量の水平変化，宮城磯治，日本火山学会2011年秋季大会，於 北海道，旭川市，2011年10月02日．
  • 桜島のマグマ脱ガスプロセス：火山灰の色と付着成分量，宮城磯治，2011年度火山性流体討論会，於 川渡セミナーハウス ，2011年11月19日．
  • Volcanic activities of Kirishima and Fuji volcanoes -implications for precursor activities of Plinian eruptions-，宝田晋治・古川竜太・下司信夫・及川輝樹・東宮昭彦・宮城磯治・斎藤元治・川辺禎久・星住英夫・中野俊・高田亮・田島靖久・小林哲夫，Nanyang Geoscience Roundtable 国際会議，於 フィリピン　クラーク，PHIVOLCS Earth Observatory of Singapore (EOS)主催，2011年06月21日．
  • Ultrafine-scale magnetostratigraphy with SQUID microscope: Application to ferromangenese crust and other materials，小田啓邦・宮城磯治・臼井朗・Benjamin WEISS, Franz J BAUDENBACHER，日本地球惑星科学連合2011年大会，於 千葉市，2011年05月26日．
  • 霧島新燃岳2011年噴火を駆動しているマグマ，下司信夫・斎藤元治・東宮昭彦・宮城磯治・古川竜太・中野俊・星住英夫・宝田晋治，日本地球惑星科学連合2011年大会，於 千葉市，2011年05月23日．
  • 新燃岳2011年噴火における高温マグマの混入とその時期，東宮昭彦・斎藤元治・下司信夫・宮城磯治，日本地球惑星科学連合2011年大会，於 千葉市，2011年05月23日．
  • 東北日本弧のマグマ含水量の水平変化．宮城磯治．実験岩石学セミナー，於，東京工業大学・高橋栄一研究室，2011年2月24日．

2010

  • 島弧マグマの含水量の水平変化．宮城磯治．火山性流体討論会2010，於，あすなろの里，2010年11月26日
  • 日本のいくつかの火山におけるマグマの含水量とカリウム濃度の関係．宮城磯治．日本火山学会，於，京都大学，3-B11，2010年10月11日．
  • 東北日本弧中部の第四紀火山活動におけるマグマ中のH2O量の水平変化．宮城磯治，松浦旅人，伊藤順一，森下祐一．地球惑星合同大会2010
  • 東北日本マグマ中のH2O量の水平変化．宮城磯治，松浦旅人，伊藤順一，森下祐一．地殻流体シンポジウム，於，産業技術総合研究所，2010年3月26日

2009

  • 電子撮像機器に記録された色調に基づく噴出物の温度推定：浅間山2009年2月2日噴火への応用．宮城磯治(産総研・地質調査総合センター)・前嶋美紀(まえちゃんねっと)，火山学会2009年秋季大会
    Estimation of eruptive temperatures based on the color data of electric imaging devices: An application to the eruption of Asama volcano on 2 February 2009. Isoji MIYAGI (GSJ, AIST) • Yoshinori MAEJIMA (Maechan-net), 2009 Fall meeting of the Volcanological Society of Japan.
  • 火山灰の色調による温度推定：2008〜2009年の桜島昭和火口温度変遷．宮城磯治・伊藤順一 (産総研・地質調査総合センター)．火山学会2009年秋季大会
    Estimation of temperatures from the color of volcanic ash: Evidences for the time variation of Showa vent temperature at Sakurajima volcano 2008 to 2009. Isoji MIYAGI and Jun'ichi ITOH (GSJ, AIST) , 2009 Fall meeting of the Volcanological Society of Japan.
  • 屈斜路・摩周火山のマグマ供給系．宮城磯治，伊藤順一，Nguyen Hoang．地惑合同大会2009
    Magma feeding system of Kutcharo and Mashu volcanoes. Isoji MIYAGI, Jun'ichi Itoh, Hoang Nguyen. Japan Geoscience Union Meeting 2009
  • 浅間火山 2009 年 2 月 2 日噴火の火山灰（速報)及川 輝樹, 下司 信夫 , 星住 英夫 , 鬼澤 真也 , 大石 雅之 , 田村 糸子 , 古川 竜太 , 伊藤 順一 , 宮城磯治 , 石塚 吉浩 , 林崎 涼， 地球惑星科学連合大会 2009．
    Preliminary report on Ash-fall during the February 2, 2009 Eruption of Asama Volcano. Teruki Oikawa, Nobuo Geshi, Hideo Hoshizumi, Shin’ya Onizawa, Masayuki Oishi, Itoko Tamura, Ryuta Furukawa, Jun’ichi Itoh, Isoji MIYAGI, Yoshihiro Ishizuka, Ryo Hayashizaki, Japan Geoscience Union Meeting 2009.


ライフワーク(?)

宮城の興味は，マグマ水や，マグマ水がもたらす噴出物の色変化に関係する現象に偏っているようです．

マグマ水の起源

  • 島弧マグマに含まれる水の起源を，水素同位体比をトレーサーとして議論します
    ※卒論修論をひっぱっています． 雲仙のように溶岩ドームをつくってゆっくり噴火する際の噴火プロセスの解明や， プレート沈み込み帯の火山に含まれる水の起源を調べるため．

マグマの含水量

  • 含水量の測定法の開発
  • ガラス包有物の含水量

マグマの飽和含水量
※噴火プロセスを解明するための基礎になるデータ(実験により求める)です． 従来の文献データの一部には致命的エラー(実験手法に起因する)があることを 発見しました．

マグマの脱水プロセス

  • 微小分析法を，火山学(マグマの破砕深度の見積り等)に応用する手段の考案

＆趣味；

  • 音楽
    ウクレレ，ピアノ，三線を交互に，飽きない程度(従って上達もしない)，弾いて楽しんでいます．
  • スポーツ
    長年運動不足が続いていたが，最近再開したサイクリングで解消しつつあります．
    徒歩による遠出記録は，男鹿市の寒風山山頂から秋田市まで約40kmを一晩で歩いたことです．
    自転車の遠乗り記録は，秋田市から福島県小高町までの約350kmを約15時間で走った事です．
    四輪車一般道の記録は，鳥取砂丘の駐車場から秋田市広面まで約1050kmを約23時間で走ったことです．
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