研究者情報

中川 光弘

教授

NAKAGAWA Mitsuhiro

火山噴火は予測できるか

地球惑星科学部門 地球惑星システム科学分野

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研究テーマ

中長期火山活動予測手法の開発,超巨大噴火の準備過程と噴火プロセスの解明,火山災害の軽減

研究分野火山地質学, テフラ層序学, 岩石学, 地球化学, 防災科学
キーワード火山, カルデラ火山, 火山噴火現象, 巨大噴火, テフラ, マントル, マグマ, 珪長質マグマ, マグマ供給系, 噴火準備過程, 噴火予測

研究紹介

私は火山現象、つまりマグマの発生・上昇から噴火までの過程を、火山地質学的および物質科学的手法を用いて研究しています。対象火山は北海道をはじめとする国内の火山だけではなく、千島~カムチャッカ、ニュージーランドやインドネシアなど海外の火山も研究対象としています(図1)。
火山あるいはマグマを研究することは、地球や惑星における物質・熱循環、あるいは惑星進化過程の理解に結びつく点で重要です。しかしそれらの学問的な興味だけではなく、火山噴火災害の軽減に結びつく成果が社会から期待されています。そのため、最近では、噴火予測や噴火推移予測を目指した研究に力をいれています。まず代表的な国内の活火山の詳細な噴火履歴と高精度のマグマ変遷過程を明らかにします。そして噴火頻度や個々の噴火推移を明らかにして、それらの噴火を生み出したマグマプロセスを解明します。これらの研究成果により、個々の活火山の深部マグマ系の構造やその時間的変化が明らかになり、火山活動の中長期噴火予測や、さらに将来の噴火活動を念頭においた噴火シナリオを作成できると考えています。これらの研究では国内の大学や研究機関と共同して取り組み、火山災害の軽減に役立てることを目指しています(図2)。
もうひとつの重要な研究対象は、支笏・阿蘇火山のようなカルデラを作る超巨大噴火です。この様な噴火は低頻度ではありますが、もし起きると破局的な災害をもたらします。これらについては地質学的手法で、巨大噴火の開始から終了までを詳細にしらべ、その噴火過程を復元し、同時に噴出物を物質科学的に解析して深部のマグマプロセスを解明します。それによって超巨大噴火の準備過程とその時間スケールを明らかにすることで、低頻度火山噴火現象に備えたいと考えます。

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図1.樽前山火口原での調査風景
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図2、次世代火山研究人材育成プログラムのサブ課題(代表者:中川)の概要
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図3.北海道東部,屈斜路火山での12万年前の超巨大噴火(Kp4噴火)の噴火推移(Hasegawa, Matsumoto & Nakagawa, 2016).

代表的な研究業績

Petrology of the 120 ka caldera-forming eruption of Kutcharo Volcano, eastern Hokkaido, Japan: Coexistence of multiple silicic magmas and their relationship with mafic magma, A. Mtasumoto, T. Hasegawa and M. Nakagawa, Jour. Petrol., 2018, 59, 771-793.
Evolution of the 120 ka caldera-forming eruption of Kutcharo Volcano, eastern Hokkaido, Japan: Geologic and petrologic evidence for multiple vent systems and rapid generation of pyroclastic flow, T. Hasegawa, A. Matsumoto and M. Nakagawa, Jour. Volcanol. Geotherm. Res., 2016, 321, 58-72.
Evolution and eruption processes of a highly porphyritic silicic magma system: Petrology of the historical eruptive stage of Hokkaido-Komagatake volcano, Japan, R. Takahashi and M. Nakagawa, Jour. Petrol., 2015, 56, 1089-1112.
Formation of a zoned magma chamber and its temporal evolution during the historic eruptive activity of Tarumai Volcano, Japan: Petrological implications for a long-term forecast of eruptive activity of an active volcano, M. Nakagawa, N. Hiraga and R. Furukawa, Jour. Volcanol. Geotherm. Res., 2011, 205, 1-16.
Mixed magmas, mush chambers, and eruption triggers: evidence from zoned clinopyroxene phenocrysts In andesitic scoria from the 1995 eruptions of Ruapehu volcano, New Zealand. Jour. Petrol., 2003, 43, 2279-2303.
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自己紹介

徳島生まれの松山(愛媛)育ちです。

学歴・職歴1980年 東北大学理学部地学第2学科卒業
1982年 東北大学理学研究科地学専攻修士課程修了
1986年 東北大学理学研究科地学専攻博士過程修了
1986-1989年 (株)三菱鉱業セメント セラミックス研究所勤務
1989年 北海道大学理学部地質学鉱物学科 助手
1994年 北海道大学大学院理学研究科 助手
2004年- 現職
所属学会日本火山学会, 日本鉱物科学会, 日本地質学会, AGU, IAVCEI
プロジェクト文部科学省受託研究「次世代火山研究・人材育成プロジェクト」
居室理学部6号館 6-11-04号室