茨城大学理工学研究科（理学野）の長谷川健准教授を含む熊本大学?茨城大学?高知大学?北海道大学?同志社大学の研究グループは、北海道の支笏(しこつ)カルデラ噴火（約4万5千年前）の火砕流堆積物が重なる地層から古地磁気方位の変動を復元し、この一連の噴火の継続時間は数百年であるという見積もりを得ました。本研究のアプローチは、過去に起きた火山噴火の時間情報の抽出に役立ち、火山学や火山防災に貢献すると期待されます。

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研究の背景

　カルデラを形成するような巨大噴火（以下、カルデラ噴火）は、1万年に1回程度とその頻度は低いものの、火山災害としての影響は破局的です。火山から数百㎞の地域にまで火砕流が到達することもあります。一方で、カルデラ噴火の継続時間を評価する方法はほとんどなく、地質学的には一瞬の現象と捉えられてきました。
　約4万5千年前に起きた北海道の支笏カルデラ噴火(噴出量100㎞³以上)の火砕堆積物は、従来の研究では6つのユニットに分けられ、その中に２度の休止期があったと指摘されています。本研究ではそれらの火砕流堆積物から古地磁気方位を復元することで、噴火の継続時間を調べました。

研究の内容

　本研究では、これまで定方位での試料採取が難しいと考えられてきた非溶結の火砕流堆積物に対して、著者らが開発した専用器具を用いることで、従来よりも定方位に伴う誤差を小さくおさえた定方位試料の採取を実現しました。
　その結果、支笏カルデラ噴火の非溶結火砕流堆積物が重なる地層から古地磁気方位を復元することに成功し、15度程度の古地磁気方位の変動を確認しました（右図）。一般的な古地磁気方位変動の速さ（100年あたり数度）と比較することで、支笏カルデラ噴火の継続時間を数百年と見積もりました。

今後の展望

　本研究のアプローチは、火砕流堆積物や溶岩に広く適用可能であり、噴火過程の時間スケールの推定に役立つので、火山学?火山防災に貢献すると考えられます。
　本研究結果の詳細については、2022年11月6日にハイブリッド形式（対面/オンライン）で行われる「第152回地球電磁気?地球惑星圏学会　総会および講演会」で発表される予定です。詳細はこちら（外部サイト）をご覧ください。