熱水系シミュレーションによる鬼首・鳴子火山下のマグマ溜りの構造と定置年代の推定

Estimation of magma reservoir structure and settlement age of Onikobe-Naruko volcano with non-isothermal flow simulation

齋藤 龍郎  ; 梅田 浩司

Saito, Tatsuo; Umeda, Koji

鬼首・鳴子火山は、宮城県北西部に位置する第四紀火山で、鬼首カルデラを中心とした活発な地熱地帯を形成する。本研究では、マグマ貫入後の熱水系の時間発展過程を把握するため、熱量及び質量保存則に基づく感度解析を行った。シミュレーションでは、地下に球状のマグマ溜りが定置し、冷却して現在に至ったと想定し、マグマ溜りの深度,球の半径,貫入年代をパラメータとした温度構造の経時変化を計算した。解析結果については、地熱開発で掘削された地熱坑井データと内陸地震のcut-off depth(脆性・塑性境界と考えられ約400Cの等温面と推定されている)との比較・検討を行った。解析の結果、cut-off depthに相当する等温面と整合したのは、半径6.5kmのマグマ溜りを深度15kmに30万年間、定置させたケースとなった。また、地下1kmでの坑井温度,熱流束及び流体流速も坑井温度プロファイルから計算される実測値に整合する。以上のことから鬼首・鳴子火山下の現在の温度構造は、30万年前頃に地下15km付近に定置したマグマを熱源とするものと考えられる。

We estimated magma reservoir structure and settlement age under Onikobe-Naruko volcano with simulation code based upon energy and mass conservation law to research the time evolution process of heat and liquid fluid system after magma intrusion. Magma intrusion model was follows: (1)Under Onikobe-Naruko volcano (depth: 5-20km, parameter 1st), (2)Spherical shape (radius: 2-6.5km, parameter 2nd), (3)Only one magma intrusion and reservoir, (4)Analyze parameters to match the calculated thermostructure with the cutoff depth and the data of drill holes around the volcano (i.e. heat flux, measured temperature data). According to optimization of these parameters, the magma reservoir intruded into 15km under Onikobe-Naruko volcano, and has 6.5km radius, 30 thousand years ago.