Electrical resistivity structure and helium isotopes around Naruko Volcano, northeastern Japan and its implication for the distribution of crustal magma

鳴子火山地域における比抵抗構造及びヘリウム同位体比分布

浅森 浩一; 梅田 浩司; 小川 康雄*; 及川 輝樹*

Asamori, Koichi; Umeda, Koji; Ogawa, Yasuo*; Oikawa, Teruki*

地質環境の長期安定性を検討するうえでは、地下深部のマグマ・高温流体等の存在の有無を把握することが必要不可欠である。本件では、地下深部のマグマ・高温流体等の調査技術の開発の一環として、鳴子火山周辺地域を対象としたMT法による地下比抵抗構造調査及び温泉ガスの希ガス同位体比測定を実施した。その結果、当該火山下の地殻において、地下深部のマグマ及びそれに関連する水等の流体の存在を示唆する低比抵抗体が認められたほか、地表において有意に高いヘリウム同位体比が確認された。以上の結果は、当該調査技術がマグマ・高温流体等の存在の有無を確認する方法として有効であることを示していると考えられる。

The two-dimensional electrical resistivity structure beneath Naruko Volcano was determined using magnetotelluric soundings. The resulting model shows that a prominent conductor exists in the crust beneath the volcano. The location of the conductor agrees closely with a seismic low-velocity zone. Hypocenters of low-frequency micro-earthquakes are located adjacent to the conductor. The cut-off depth of shallow micro-earthquakes becomes shallow toward the west side of the volcanic center and it is coincident with the upper boundary of the conductor. Furthermore, new helium isotope data from hot springs around the volcano were obtained. The high He/He ratios are obtained near the volcano. The maximum He/He ratio is located in proximity to this peak and decrease toward away from the volcanic center. This supports the likelihood of mantle-derived materials supplying beneath the volcano. These results indicate that the conductor beneath the volcano is due to high-temperature fluids consisting of magma and related aqueous fluids.