Recent Crustal Movements of Active Volcanoes in Japan as Revealed by Leveling Survey

本研究は,日本における活動的な6火山において実施した水準測量の結果より,それぞれの火山の活動の経過,および火山体の構成に対応した地殻変動の状態を考察したものである.火山の活動に伴って発生する地殻変動を,水準測量によって検出した実例は,日本においても数多く知られている.最近では,火山噴火予知による災害の軽減という社会的要請もあって,火山噴火の前兆としての地殻変動観測の重要性が再認識されている.火山の活動に伴って生ずる地殻変動は,基本的には,膨張・(噴火)・収縮の過程により表現されている.それぞれの過程は,エネルギーの蓄積による噴火準備(膨張),蓄積したエネルギーの放出(噴火),エネルギー放出後の安定化現象(収縮)に相当する.本論文では,この変動がそれぞれの火山において,きわめて多様な現れ方をすることを示す.また,火山の表面活動に直接関連した上記の運動の他に,もうひとつの火山性地殻変動の様式を提案する.それはカルデラ床の沈降運動である.これは火山構成岩石の違いやカルデラ形成時期の新旧によらず,カルデラ構造に特有な運動である,と思われる.火山における垂直変位は,火山活動の長期的,および短期的な活動予測に,決定的に重要な情報である.しかし水準測量のデータ自体は,様々な性質の運動を含んでいる.その中から,本研究で明らかにされた火山性地殻変動の特徴を識別することが,火山噴火予知のためには不可欠な作業といえる.火山における水準測量は,一般にきわめて過酷な条件の下で,行われている.このような環境での,観測の誤差と全体としての信頼性についても,議論した.以下では,一般的に用いられる火山構成岩石の分類に従って,各火山を区別し,本研究によって明らかになった個々の火山の特徴を述べる.This study presents some typical examples of crustal movements in six volcanoes, the most active ones in the Japanese Islands, which are revealed by repeated precise leveling survey. The fundamental mode of the ground deformation in a volcano is the inflation-deflation process which reflects storage and discharge of magma within a volcano. Various features of this process are presented in this paper, which are highly dependent on physical properties of magma. We can distinguish some peculiar types of crustal movements, according to the petrological classfication of island arc volcanism : i.e. basalt, andesite and dacite volcanoes. In andesite volcanoes, a two-reservoir system is proposed for the two most active volcanoes (i.e. Sakurajima and Asama Volcanoes). The main reservoir is located within the central part of the edifice, the most active portion during volcano formation. The subsidiary one is just below a currently-active summit crater. In the basalt volcano case, an unexpected phenomenon was observed: i.e. the lack of the inflation stage before eruption (Izu-Oshima Volcano). This suggests a special mechanism for magma ascent, most probably due to gradual vesiculation of volatiles in magma through an open conduit. In dacite volcanoes an extremely large amount of ground surface deformation sometimes takes place in the post-eruption stage (Usu Volcano)