Letter 地球：爆発的火山活動の際の地震性微動とマグマの揺動 2011年2月24日 Nature 470, 7335 doi: 10.1038/nature09828 火山性微動は爆発的噴火に広く見られる特徴である。この振動は数分間から数週間継続し、約0.5 Hzから7 Hzというきわめて狭い周波数帯が特徴である。微動は、主要な噴火の前に、ガス流出量の増加とそれに関連する地殻変動と時期を同じくして生じることがある。したがって、火山性微動は噴火予測に対して特に有用である。火山性微動のモデルのほとんどは、火道の形状、構造、組成という特定の属性に加えて、噴出するマグマのガス含有量にも依存している。マグマ火道系は初期構造もその進化も火山ごとに異なっているので、さまざまな火山で微動の特性がきわめてよく一致しているのは驚くべきことである。実際、微動特性に見られるこのような普遍性は大きい謎となっている。本論文では、ケイ酸マグマは、せん断泡でできたきわめて気孔の多い環に囲まれた円柱状の栓として火道中を上昇するという現在の見方を用いて、地質学的に妥当と考えられる条件の大半で、マグマ柱は環の「ガスばね」復元力に抗して振動つまり「揺動」し、振動は微動について観測された周波数を示すことを実証する。これまでのモデルとは対照的に、マグマの揺動振動は火道の構造や形状には比較的敏感ではなく、微動について世界中で観測されている狭い周波数帯がこれによって説明される。さらにこのモデルは、噴火が進行するにつれて、最大周波数が高くなり、信号の全周波数帯域幅が高周波数側へ広がると予測しており、しばしば観測されているように、この性質は噴火の爆発の程度に依存している。 Full Text PDF 目次へ戻る
