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国際陸上科学掘削計画（ICDP）への わが国の参加について
国際陸上科学掘削計画（International Continental Drilling との関係、放射性廃棄物などの有害物質を安全に処理する技術、 Program : ICDP）は全地球システムの地球科学的解明を目 堆積盆や炭化水素資源の成因や進化、多様な地質学的条件下 標として行われる、多様な掘削プロジェクトを援助・調整するた での鉱床形成、プレートテクトニクスならびに地殻内での熱、物 めに1996 年 2 月にドイツ、アメリカ、中国の共同で発足しまし 質および流体の移動に関する基本的な物理学等の研究テーマ た。1998 年には日本も加盟しました。過去の 5 年間に約 70 が重要視されています。 以上ものプロジェクト提案が寄せられ、ODP（国際深海掘削 ICDP では掘削プロジェクトへの援助の他に、掘削プロジェクト 計画）と並ぶ地球のなぞを解明する国際共同科学プロジェクト の検討や準備のための国際ワークショップへの資金提供や、掘 の一つです。 削技術・検層・サンプリング技術等の普及・教育を含んだ研修・ 本計画は科学掘削というユニークな手段を用いて得られる地 トレーニングコースやサマースクールを行います。 殻の組成、構造、形成過程に関する重要な知識や情報を世界中 ICDPではこれまでに環境変動（バイカル湖・アフリカ地溝帯）、 の科学者に提供しようという試みであり、特に地震や火山噴火 火山システム（ハワイ島・雲仙火山）、隕石衝突孔（ユカタン半 の原因となる物理的・化学的過程、過去の地球における気候変 島チチュルブ隕石孔）、地震断層（サンアンドレアス断層）、超 動の実体とその変動の原因、気候変動や大量絶滅に対する巨 高圧変成帯（中国大別変成帯）等の掘削プロジェクトが提案さ 大隕石衝突の影響、地下生物圏の性質と様々な地質学的過程 れています。 2月 3月 4月 5月 国内作業 委員会 / 議会 1/15 プロポーザル締切 日本からのプロポーザルの検討、提出者への助言 SAG 候補の選出 1/10 第 1 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） SAGにプロポーザル送付 SAG/EC 開催 （各地で掘削進行） ●巻頭言 国際陸上科学掘削計画（ICDP）へのわが国の参加について 齋藤常正（日本学術会議会員・東北大学名誉教授） ●特 集 雲仙掘削 ●事務局通信 ICDP 国内実施委員会事務局 宇都浩三（産業技術総合研究所地球科学情報研究部門） 中田節也（東京大学地震研究所） 国際陸上科学掘削計画（ICDP）への わが国の参加について 齋藤 常正 ICDP 本部 2/8-9 GFZ 関係者来日 CONTENTS 東北大学名誉教授 ICDPカレンダー 1月 2001.6 GFZ 関係者来日、対応 （海洋科学技術センター、雲仙掘削現場視察） EC 対応案作成、ホームページ作成 SAG/EC 委員会議（SAG、EC 対応協議） 掘削決定プロジェクトの広報。 EC 議事録作成と案件の対処 第 2 回国内実施委員会（SAG、EC 報告と 国内研究者へのサポート協議） ニュースレター発行 国際陸上科学掘削計画（ ICDP：Interna- く、日本人を研究代表者とする掘削計画も複 tional Continental Scientific Drilling 数提出されておりました。 Program）は、1996 年、 ドイツを中心にア 国際陸上科学掘削計画への参加により、日本 メリカと中国が参加して、国際共同研究プロ の研究者は次のような研究支援を享受出来 ジェクトとして発足しました。その目的は、陸 ることになります。①陸上掘削に向けて、国際 上から地殻内部にボーリング（掘削）を行い、 的に研究費を集め、国際的に研究費の配分を 地殻の変動の歴史試料を地下から採取する 受ける権利を共有できる。②日本の掘削計画 ことと、地震・火山噴火・深層の地下水の流動 だけでなく、世界の第１級の掘削プロジェクト など、動く地球の姿を直接観測することにあ に参加し、データや掘削資料を得ることが保 6月 地球惑星合同学会にて普及活動 7月 ICDPプロジェクトへ日本人参加者の通知 ります。 証される。③世界最新の掘削技術動向の情 トレーニングコース参加者の通知 このような国際プロジェクトは、さらに多くの 報が得られる。④わが国が 21 世紀において 国が参加することで、研究費を持ち寄ること 中心的役割を担おうとしている国際深海掘削 トレーニングコース プロポーザル応募案内を主要雑誌に掲載、 メーリングリストでの流布、AOG 対応案作成 9月 10月 AOG 対応協議 AOG 開催 11月 ニュースレター発行 12月 日本からのプロポーザルの検討、 提出者への助言 第 3 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） GFZ ：ドイツ地球科学研究センター SAG ：科学諮問グループ EC ：執行委員会 AOG ：理事会 事務局アドレス情報 ● ICDP に関するホームページ http://icdp.gfz-potsdam.de/html/welcome_icdp.html ● ICDP プロポーザルに関するホームページ http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/international/icdp/icdp_hocoku.html 海洋科学技術センター 深海地球ドリリング計画推進室 〒237-0061神奈川県横須賀市夏島町2-15 TEL.0468-67-3997 FAX.0468-66-5351 URL：http://www.jamstec.go.jp/ Email：[email protected] 第 1 号／平成 13 年 6 月 1 日発行 が可能となり、また国際協力により全地球的な視野で掘削地点 計画を補完して、大陸 - 深海というグローバルな視点で地球内 を選ぶことが出来るという理由で、1993 年、 ドイツのポツダ 部を探ることが可能になる。 ム大学で「陸上科学掘削に関する国際会議」が開催され、研究 現在、この国際計画のもとで研究が着手あるいは実施が検討さ の実施体制と学術目標が検討されました。この集会には、わが れている課題には、中・長期地球環境変動解析（バイカル湖・ア 国からも 22 名の研究者が参加し、日本がこの国際計画に参加 フリカのマラウイ湖・アンデスのチチカカ湖）、火山システム（ハ することの重要性を実感しました。そのような背景のもとで、 ワイ島キラウエア- マウナ・ロア、長崎県雲仙）、巨大隕石衝突孔 1995年、日本学術会議第4部会にICDP小委員会が設けられ、 （ユカタン半島）、地震断層（カリフォルニア州サンアンドレアス I C D P へ の 加 入 を 勧 告 す る対 外 報 告 が 提 出 さ れ た ほ か 、 断層・台湾の車龍埔断層）、超高圧変成帯（中国の大別山 - 蘇魯 1996 年には、当時の科学技術庁の航空・電子等審議会の地球 帯）などがあります。また、毎年新しい研究課題を公募しており 科学技術部会が“地球変動予測の実現に向けて”深海掘削計画 ますので、日本からも興味ある掘削計画の提案が期待されます。 （OD21）とICDP が重要であるとの意見表明を行いました。 この計画への参加国は、当初の 3 カ国から大幅に増加し、現在、 そして、1998 年、わが国はこの国際計画の正式メンバーにな 日本・メキシコ・ポーランドが国として参加しているほか、ユネ りました。 スコおよびフランスの検層会社シュランバジェ社が加入し、 すでに、日本の参加が正式に決定される以前から、この国際計 2001 年中には、カナダ・オーストリア・イタリア・ノルディック 画が発足すると同時に、わが国の科学者の貢献が求められてお 共同体の参加も予定されております。 り、日本人の委員が科学諮問委員会に参加してきたばかりでな 普賢岳 橘湾 雲仙科学掘削の現状と ICDP火道掘削に向けて 第II期 火道掘削 平成新山 妙見岳 千々 野岳 産業技術総合研究所地球科学情報研究部門（旧地質調査所）宇都 東京大学地震研究所 石断 平成11年度 山体掘削地点 層 浩三 中田 節也 眉山 雲仙科学掘削の経緯と概要 る」というpre-proposal が、1996 年 John Eichelberger れる。 妙 ジウムが開催された。このシンポジウムにおける討議を受け、 火道掘削の技術的デザインを決めるための掘進長 350m の 科学技術庁（当時）に対し、科学技術振興調整費総合研究を提 パイロット掘削を実施中である。第 2 期では、平成新山溶岩ド 案した。平成 10 年度のフィジビリティ研究を経て、平成１１年度 ームを形成したマグマの供給火道へ達する１ないし 2 本の火 より「雲仙火山：科学掘削による噴火機構の解明とマグマ活動 道掘削（掘進長 2000m 程度）を計画している（右図）。計画 解明に関する国際共同研究」として採択された。本研究は、科 当初より、火道掘削は ICDP：International 学掘削を重要な研究手段として、国際協力の元に雲仙火山に Scientific Drilling Program（国際陸上科学掘削計画）との おけるマグマの上昇・噴火機構を明らかにし、同火山の形成史、 共同研究として実施することを念頭に置いており、平成 12 年 内部構造を解明することを目的としている。本研究では、雲仙 度には、火道掘削の技術的課題を議論するための国際技術ワ 火山の三次元構造、マグマ上昇噴火過程の解明のために科学 ークショップの開催をICDPの費用で実施し、その結果を受けて、 掘削以外にも多様な研究を盛り込んでおり、産学官の合計 16 平成 13 年１月には本プロポーザルを提出した。 谷 断 層 深江町 定している。これまでのコア解析結果から、雲仙火山の形成初 区における第１号の掘削井（USDP-1）では、深度 750m のオ 期には、現在とは異なった爆発的な噴火活動をし、その後も現 ールコア掘削を行い、90% 以上の高回収率でコアを得ること 在のドーム崩壊型とは異なる爆発的な火砕流噴火が頻発した が出来た。また、温度、地震波速度、電気伝導度、密度、などの ことが明らかになった。また、約 20 万年前に多数回の火砕流 項目について坑内計測を実施し、深度 350m の位置に地震計 噴火がおこり、その時期に、東西性の千々石断層が極めて急速 を設置した。平成 12 ∼ 13 年度の 2 年間をかけて、雲仙火山 に活動し、大きな変位が生じたと推定されている。今後のコア 東麓の深江町上大野木場地区において第2号の掘削井（USDP- 解析と、地表での地質調査、地球物理観測などを組み合わせる 2）を掘削中である。平成 12 年度は深度 900mまでオールコ ことにより、より詳細な火山成長史が明らかになると期待される。 ア掘削し、平成 13 年度に深度 1400m 程度までの増掘を予 ICDP プロジェクトとしての火道掘削へ向けて 火砕流 Ｎ 平成 11 年度に実施した雲仙火山北東麓の島原市南千本木地 野 松 Continental １期の山麓掘削 と 赤 無 目的とした山麓部での2本の掘削（750mおよび1400m）と、 岳 の 山 体 崩 壊 島原市 水 に提出され、翌 97 年の 5 月に島原市において雲仙国際シンポ 岳 壊 総合研究の第１期では、火山の内部構造、形成発達史の解明を 崩 見 （アラスカ大学）と中田節也により国際陸上科学掘削計画（ICDP） 体 期のおわりには、第 2 期に移行するかどうかの中間評価が行わ 山 った岩石を採取し、マグマの上昇脱ガスプロセスを明らかにす 年 研究機関が参加し、第 1 期 3 年と第 2 期 3 年に分けられ、第 1 92 「噴火後間もないマグマの通り道に穴を開けて、高温状態を保 17 平成12・13年度 山体掘削地点 川 8月 山体崩壊 (点線は伏在) 活断層 崩壊壁 島原湾 写真提供：アジア航測（株） は、なるべく標高が高く山頂ドームに近い地点から掘削を開始 に ICDP の支援の元、2000 年 10 月に島原市において雲仙 することが望ましい。 国際科学掘削技術ワークショップを開催し， 国内および国外の 2 火道掘削には、1600m 以上の広さを持った平坦な敷地とそ 掘 削 技 術 者と 討 議 を 行った 。そ の 結 果 、平 成 新 山 の 北 西 こまで掘削資機材及び多量の冷却水を輸送するための道路が 1.5km の地点にある、標高 840m の平坦面を掘削候補地とし 必要であるが、当然のことながら雲仙山頂周辺には存在しない。 て選定した。この地点までは、荒廃した林道の改修と多少の増 当初候補に上がったのが、普賢岳の南にある薊谷である。標高 設で資機材を運搬することが可能である。この地点から火道掘 1100m のこの地点は、平成新山溶岩ドームの南 800m の位 削が実現可能かどうかを確かめるための掘進長 350m のパイ 置にあり、傾斜角 40 度で掘削すれば、海抜 0m 付近で火道を ロット掘削を 2001 年 1 ∼ 3 月に行ない、その結果は、現在解 掘り当てることが可能である。しかし、この地点まで資機材を 析中である。 運ぶ道路はなく、かつ規制が最も厳しい国立公園の特別保護 今後のスケジュールとしては、本年秋に、振興調整費総合研究 地域の中であり、自然林から成る国有林内でもあった。環境庁、 の第１期のレビューおよび第 2 期提案審査が行われ、第 2 期で 林野庁森林管理署、長崎県などへ掘削の目的・概要などを繰り の火道掘削を中心とした研究へ移行の可否が決まる。また、同 返し説明した結果、学術的な目的には前向きな理解を頂いたが、 じころに ICDP より火道掘削の本プロポーザルの採否の回答 国立公園内の貴重な自然の保護、景観への配慮、観光客への がある予定である。国内、国外の承認が得られれば、2002 年 雲 仙 火 山 の 1 9 9 0 ∼ 9 5 年 噴 火 で は、山 頂 の 直 下 0 . 5 ∼ を採集して岩石組織や鉱物組成を調べたり、火道周辺の物理 支障などについて、多くの制限事項を示された。安全で確実な 4 月から火道掘削の準備を始め、同年の秋には本掘削を開始で 1.5km付近でマグマの発泡・脱ガスや地下水との接触など様々 状態を坑内検層により調べることが、噴火メカニズムの解明に 掘削を行う点では、かなり厳しい条件もいくつかあり、他の候 きると期待される。資金的な余裕があれば、本坑一本だけでは な火山現象が起こったと推定されている。その深度で火道を 重要である。従って、火道掘削により科学的成果を得るためには、 補地点の検討を行った。 なく、複数のサイドトラックを行い、火道の形状を面的に明らか 掘り抜き、火道を充填する未だ高温の岩石や火道周辺の岩石 海水面より浅い深度で火道を掘り抜く必要がある。そのために この問題を世界の掘削技術者と共に検討するため、前述のよう にし、マグマの上昇脱ガス過程を解明したいと考えている。 国際陸上科学掘削計画（International Continental Drilling との関係、放射性廃棄物などの有害物質を安全に処理する技術、 Program : ICDP）は全地球システムの地球科学的解明を目 堆積盆や炭化水素資源の成因や進化、多様な地質学的条件下 標として行われる、多様な掘削プロジェクトを援助・調整するた での鉱床形成、プレートテクトニクスならびに地殻内での熱、物 めに1996 年 2 月にドイツ、アメリカ、中国の共同で発足しまし 質および流体の移動に関する基本的な物理学等の研究テーマ た。1998 年には日本も加盟しました。過去の 5 年間に約 70 が重要視されています。 以上ものプロジェクト提案が寄せられ、ODP（国際深海掘削 ICDP では掘削プロジェクトへの援助の他に、掘削プロジェクト 計画）と並ぶ地球のなぞを解明する国際共同科学プロジェクト の検討や準備のための国際ワークショップへの資金提供や、掘 の一つです。 削技術・検層・サンプリング技術等の普及・教育を含んだ研修・ 本計画は科学掘削というユニークな手段を用いて得られる地 トレーニングコースやサマースクールを行います。 殻の組成、構造、形成過程に関する重要な知識や情報を世界中 ICDPではこれまでに環境変動（バイカル湖・アフリカ地溝帯）、 の科学者に提供しようという試みであり、特に地震や火山噴火 火山システム（ハワイ島・雲仙火山）、隕石衝突孔（ユカタン半 の原因となる物理的・化学的過程、過去の地球における気候変 島チチュルブ隕石孔）、地震断層（サンアンドレアス断層）、超 動の実体とその変動の原因、気候変動や大量絶滅に対する巨 高圧変成帯（中国大別変成帯）等の掘削プロジェクトが提案さ 大隕石衝突の影響、地下生物圏の性質と様々な地質学的過程 れています。 2月 3月 4月 5月 国内作業 委員会 / 議会 1/15 プロポーザル締切 日本からのプロポーザルの検討、提出者への助言 SAG 候補の選出 1/10 第 1 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） SAGにプロポーザル送付 SAG/EC 開催 （各地で掘削進行） ●巻頭言 国際陸上科学掘削計画（ICDP）へのわが国の参加について 齋藤常正（日本学術会議会員・東北大学名誉教授） ●特 集 雲仙掘削 ●事務局通信 ICDP 国内実施委員会事務局 宇都浩三（産業技術総合研究所地球科学情報研究部門） 中田節也（東京大学地震研究所） 国際陸上科学掘削計画（ICDP）への わが国の参加について 齋藤 常正 ICDP 本部 2/8-9 GFZ 関係者来日 CONTENTS 東北大学名誉教授 ICDPカレンダー 1月 2001.6 GFZ 関係者来日、対応 （海洋科学技術センター、雲仙掘削現場視察） EC 対応案作成、ホームページ作成 SAG/EC 委員会議（SAG、EC 対応協議） 掘削決定プロジェクトの広報。 EC 議事録作成と案件の対処 第 2 回国内実施委員会（SAG、EC 報告と 国内研究者へのサポート協議） ニュースレター発行 国際陸上科学掘削計画（ ICDP：Interna- く、日本人を研究代表者とする掘削計画も複 tional Continental Scientific Drilling 数提出されておりました。 Program）は、1996 年、 ドイツを中心にア 国際陸上科学掘削計画への参加により、日本 メリカと中国が参加して、国際共同研究プロ の研究者は次のような研究支援を享受出来 ジェクトとして発足しました。その目的は、陸 ることになります。①陸上掘削に向けて、国際 上から地殻内部にボーリング（掘削）を行い、 的に研究費を集め、国際的に研究費の配分を 地殻の変動の歴史試料を地下から採取する 受ける権利を共有できる。②日本の掘削計画 ことと、地震・火山噴火・深層の地下水の流動 だけでなく、世界の第１級の掘削プロジェクト など、動く地球の姿を直接観測することにあ に参加し、データや掘削資料を得ることが保 6月 地球惑星合同学会にて普及活動 7月 ICDPプロジェクトへ日本人参加者の通知 ります。 証される。③世界最新の掘削技術動向の情 トレーニングコース参加者の通知 このような国際プロジェクトは、さらに多くの 報が得られる。④わが国が 21 世紀において 国が参加することで、研究費を持ち寄ること 中心的役割を担おうとしている国際深海掘削 トレーニングコース プロポーザル応募案内を主要雑誌に掲載、 メーリングリストでの流布、AOG 対応案作成 9月 10月 AOG 対応協議 AOG 開催 11月 ニュースレター発行 12月 日本からのプロポーザルの検討、 提出者への助言 第 3 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） GFZ ：ドイツ地球科学研究センター SAG ：科学諮問グループ EC ：執行委員会 AOG ：理事会 事務局アドレス情報 ● ICDP に関するホームページ http://icdp.gfz-potsdam.de/html/welcome_icdp.html ● ICDP プロポーザルに関するホームページ http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/international/icdp/icdp_hocoku.html 海洋科学技術センター 深海地球ドリリング計画推進室 〒237-0061神奈川県横須賀市夏島町2-15 TEL.0468-67-3997 FAX.0468-66-5351 URL：http://www.jamstec.go.jp/ Email：[email protected] 第 1 号／平成 13 年 6 月 1 日発行 が可能となり、また国際協力により全地球的な視野で掘削地点 計画を補完して、大陸 - 深海というグローバルな視点で地球内 を選ぶことが出来るという理由で、1993 年、 ドイツのポツダ 部を探ることが可能になる。 ム大学で「陸上科学掘削に関する国際会議」が開催され、研究 現在、この国際計画のもとで研究が着手あるいは実施が検討さ の実施体制と学術目標が検討されました。この集会には、わが れている課題には、中・長期地球環境変動解析（バイカル湖・ア 国からも 22 名の研究者が参加し、日本がこの国際計画に参加 フリカのマラウイ湖・アンデスのチチカカ湖）、火山システム（ハ することの重要性を実感しました。そのような背景のもとで、 ワイ島キラウエア- マウナ・ロア、長崎県雲仙）、巨大隕石衝突孔 1995年、日本学術会議第4部会にICDP小委員会が設けられ、 （ユカタン半島）、地震断層（カリフォルニア州サンアンドレアス I C D P へ の 加 入 を 勧 告 す る対 外 報 告 が 提 出 さ れ た ほ か 、 断層・台湾の車龍埔断層）、超高圧変成帯（中国の大別山 - 蘇魯 1996 年には、当時の科学技術庁の航空・電子等審議会の地球 帯）などがあります。また、毎年新しい研究課題を公募しており 科学技術部会が“地球変動予測の実現に向けて”深海掘削計画 ますので、日本からも興味ある掘削計画の提案が期待されます。 （OD21）とICDP が重要であるとの意見表明を行いました。 この計画への参加国は、当初の 3 カ国から大幅に増加し、現在、 そして、1998 年、わが国はこの国際計画の正式メンバーにな 日本・メキシコ・ポーランドが国として参加しているほか、ユネ りました。 スコおよびフランスの検層会社シュランバジェ社が加入し、 すでに、日本の参加が正式に決定される以前から、この国際計 2001 年中には、カナダ・オーストリア・イタリア・ノルディック 画が発足すると同時に、わが国の科学者の貢献が求められてお 共同体の参加も予定されております。 り、日本人の委員が科学諮問委員会に参加してきたばかりでな 普賢岳 橘湾 雲仙科学掘削の現状と ICDP火道掘削に向けて 第II期 火道掘削 平成新山 妙見岳 千々 野岳 産業技術総合研究所地球科学情報研究部門（旧地質調査所）宇都 東京大学地震研究所 石断 平成11年度 山体掘削地点 層 浩三 中田 節也 眉山 雲仙科学掘削の経緯と概要 る」というpre-proposal が、1996 年 John Eichelberger れる。 妙 ジウムが開催された。このシンポジウムにおける討議を受け、 火道掘削の技術的デザインを決めるための掘進長 350m の 科学技術庁（当時）に対し、科学技術振興調整費総合研究を提 パイロット掘削を実施中である。第 2 期では、平成新山溶岩ド 案した。平成 10 年度のフィジビリティ研究を経て、平成１１年度 ームを形成したマグマの供給火道へ達する１ないし 2 本の火 より「雲仙火山：科学掘削による噴火機構の解明とマグマ活動 道掘削（掘進長 2000m 程度）を計画している（右図）。計画 解明に関する国際共同研究」として採択された。本研究は、科 当初より、火道掘削は ICDP：International 学掘削を重要な研究手段として、国際協力の元に雲仙火山に Scientific Drilling Program（国際陸上科学掘削計画）との おけるマグマの上昇・噴火機構を明らかにし、同火山の形成史、 共同研究として実施することを念頭に置いており、平成 12 年 内部構造を解明することを目的としている。本研究では、雲仙 度には、火道掘削の技術的課題を議論するための国際技術ワ 火山の三次元構造、マグマ上昇噴火過程の解明のために科学 ークショップの開催をICDPの費用で実施し、その結果を受けて、 掘削以外にも多様な研究を盛り込んでおり、産学官の合計 16 平成 13 年１月には本プロポーザルを提出した。 谷 断 層 深江町 定している。これまでのコア解析結果から、雲仙火山の形成初 区における第１号の掘削井（USDP-1）では、深度 750m のオ 期には、現在とは異なった爆発的な噴火活動をし、その後も現 ールコア掘削を行い、90% 以上の高回収率でコアを得ること 在のドーム崩壊型とは異なる爆発的な火砕流噴火が頻発した が出来た。また、温度、地震波速度、電気伝導度、密度、などの ことが明らかになった。また、約 20 万年前に多数回の火砕流 項目について坑内計測を実施し、深度 350m の位置に地震計 噴火がおこり、その時期に、東西性の千々石断層が極めて急速 を設置した。平成 12 ∼ 13 年度の 2 年間をかけて、雲仙火山 に活動し、大きな変位が生じたと推定されている。今後のコア 東麓の深江町上大野木場地区において第2号の掘削井（USDP- 解析と、地表での地質調査、地球物理観測などを組み合わせる 2）を掘削中である。平成 12 年度は深度 900mまでオールコ ことにより、より詳細な火山成長史が明らかになると期待される。 ア掘削し、平成 13 年度に深度 1400m 程度までの増掘を予 ICDP プロジェクトとしての火道掘削へ向けて 火砕流 Ｎ 平成 11 年度に実施した雲仙火山北東麓の島原市南千本木地 野 松 Continental １期の山麓掘削 と 赤 無 目的とした山麓部での2本の掘削（750mおよび1400m）と、 岳 の 山 体 崩 壊 島原市 水 に提出され、翌 97 年の 5 月に島原市において雲仙国際シンポ 岳 壊 総合研究の第１期では、火山の内部構造、形成発達史の解明を 崩 見 （アラスカ大学）と中田節也により国際陸上科学掘削計画（ICDP） 体 期のおわりには、第 2 期に移行するかどうかの中間評価が行わ 山 った岩石を採取し、マグマの上昇脱ガスプロセスを明らかにす 年 研究機関が参加し、第 1 期 3 年と第 2 期 3 年に分けられ、第 1 92 「噴火後間もないマグマの通り道に穴を開けて、高温状態を保 17 平成12・13年度 山体掘削地点 川 8月 山体崩壊 (点線は伏在) 活断層 崩壊壁 島原湾 写真提供：アジア航測（株） は、なるべく標高が高く山頂ドームに近い地点から掘削を開始 に ICDP の支援の元、2000 年 10 月に島原市において雲仙 することが望ましい。 国際科学掘削技術ワークショップを開催し， 国内および国外の 2 火道掘削には、1600m 以上の広さを持った平坦な敷地とそ 掘 削 技 術 者と 討 議 を 行った 。そ の 結 果 、平 成 新 山 の 北 西 こまで掘削資機材及び多量の冷却水を輸送するための道路が 1.5km の地点にある、標高 840m の平坦面を掘削候補地とし 必要であるが、当然のことながら雲仙山頂周辺には存在しない。 て選定した。この地点までは、荒廃した林道の改修と多少の増 当初候補に上がったのが、普賢岳の南にある薊谷である。標高 設で資機材を運搬することが可能である。この地点から火道掘 1100m のこの地点は、平成新山溶岩ドームの南 800m の位 削が実現可能かどうかを確かめるための掘進長 350m のパイ 置にあり、傾斜角 40 度で掘削すれば、海抜 0m 付近で火道を ロット掘削を 2001 年 1 ∼ 3 月に行ない、その結果は、現在解 掘り当てることが可能である。しかし、この地点まで資機材を 析中である。 運ぶ道路はなく、かつ規制が最も厳しい国立公園の特別保護 今後のスケジュールとしては、本年秋に、振興調整費総合研究 地域の中であり、自然林から成る国有林内でもあった。環境庁、 の第１期のレビューおよび第 2 期提案審査が行われ、第 2 期で 林野庁森林管理署、長崎県などへ掘削の目的・概要などを繰り の火道掘削を中心とした研究へ移行の可否が決まる。また、同 返し説明した結果、学術的な目的には前向きな理解を頂いたが、 じころに ICDP より火道掘削の本プロポーザルの採否の回答 国立公園内の貴重な自然の保護、景観への配慮、観光客への がある予定である。国内、国外の承認が得られれば、2002 年 雲 仙 火 山 の 1 9 9 0 ∼ 9 5 年 噴 火 で は、山 頂 の 直 下 0 . 5 ∼ を採集して岩石組織や鉱物組成を調べたり、火道周辺の物理 支障などについて、多くの制限事項を示された。安全で確実な 4 月から火道掘削の準備を始め、同年の秋には本掘削を開始で 1.5km付近でマグマの発泡・脱ガスや地下水との接触など様々 状態を坑内検層により調べることが、噴火メカニズムの解明に 掘削を行う点では、かなり厳しい条件もいくつかあり、他の候 きると期待される。資金的な余裕があれば、本坑一本だけでは な火山現象が起こったと推定されている。その深度で火道を 重要である。従って、火道掘削により科学的成果を得るためには、 補地点の検討を行った。 なく、複数のサイドトラックを行い、火道の形状を面的に明らか 掘り抜き、火道を充填する未だ高温の岩石や火道周辺の岩石 海水面より浅い深度で火道を掘り抜く必要がある。そのために この問題を世界の掘削技術者と共に検討するため、前述のよう にし、マグマの上昇脱ガス過程を解明したいと考えている。 国際陸上科学掘削計画（International Continental Drilling との関係、放射性廃棄物などの有害物質を安全に処理する技術、 Program : ICDP）は全地球システムの地球科学的解明を目 堆積盆や炭化水素資源の成因や進化、多様な地質学的条件下 標として行われる、多様な掘削プロジェクトを援助・調整するた での鉱床形成、プレートテクトニクスならびに地殻内での熱、物 めに1996 年 2 月にドイツ、アメリカ、中国の共同で発足しまし 質および流体の移動に関する基本的な物理学等の研究テーマ た。1998 年には日本も加盟しました。過去の 5 年間に約 70 が重要視されています。 以上ものプロジェクト提案が寄せられ、ODP（国際深海掘削 ICDP では掘削プロジェクトへの援助の他に、掘削プロジェクト 計画）と並ぶ地球のなぞを解明する国際共同科学プロジェクト の検討や準備のための国際ワークショップへの資金提供や、掘 の一つです。 削技術・検層・サンプリング技術等の普及・教育を含んだ研修・ 本計画は科学掘削というユニークな手段を用いて得られる地 トレーニングコースやサマースクールを行います。 殻の組成、構造、形成過程に関する重要な知識や情報を世界中 ICDPではこれまでに環境変動（バイカル湖・アフリカ地溝帯）、 の科学者に提供しようという試みであり、特に地震や火山噴火 火山システム（ハワイ島・雲仙火山）、隕石衝突孔（ユカタン半 の原因となる物理的・化学的過程、過去の地球における気候変 島チチュルブ隕石孔）、地震断層（サンアンドレアス断層）、超 動の実体とその変動の原因、気候変動や大量絶滅に対する巨 高圧変成帯（中国大別変成帯）等の掘削プロジェクトが提案さ 大隕石衝突の影響、地下生物圏の性質と様々な地質学的過程 れています。 2月 3月 4月 5月 国内作業 委員会 / 議会 1/15 プロポーザル締切 日本からのプロポーザルの検討、提出者への助言 SAG 候補の選出 1/10 第 1 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） SAGにプロポーザル送付 SAG/EC 開催 （各地で掘削進行） ●巻頭言 国際陸上科学掘削計画（ICDP）へのわが国の参加について 齋藤常正（日本学術会議会員・東北大学名誉教授） ●特 集 雲仙掘削 ●事務局通信 ICDP 国内実施委員会事務局 宇都浩三（産業技術総合研究所地球科学情報研究部門） 中田節也（東京大学地震研究所） 国際陸上科学掘削計画（ICDP）への わが国の参加について 齋藤 常正 ICDP 本部 2/8-9 GFZ 関係者来日 CONTENTS 東北大学名誉教授 ICDPカレンダー 1月 2001.6 GFZ 関係者来日、対応 （海洋科学技術センター、雲仙掘削現場視察） EC 対応案作成、ホームページ作成 SAG/EC 委員会議（SAG、EC 対応協議） 掘削決定プロジェクトの広報。 EC 議事録作成と案件の対処 第 2 回国内実施委員会（SAG、EC 報告と 国内研究者へのサポート協議） ニュースレター発行 国際陸上科学掘削計画（ ICDP：Interna- く、日本人を研究代表者とする掘削計画も複 tional Continental Scientific Drilling 数提出されておりました。 Program）は、1996 年、 ドイツを中心にア 国際陸上科学掘削計画への参加により、日本 メリカと中国が参加して、国際共同研究プロ の研究者は次のような研究支援を享受出来 ジェクトとして発足しました。その目的は、陸 ることになります。①陸上掘削に向けて、国際 上から地殻内部にボーリング（掘削）を行い、 的に研究費を集め、国際的に研究費の配分を 地殻の変動の歴史試料を地下から採取する 受ける権利を共有できる。②日本の掘削計画 ことと、地震・火山噴火・深層の地下水の流動 だけでなく、世界の第１級の掘削プロジェクト など、動く地球の姿を直接観測することにあ に参加し、データや掘削資料を得ることが保 6月 地球惑星合同学会にて普及活動 7月 ICDPプロジェクトへ日本人参加者の通知 ります。 証される。③世界最新の掘削技術動向の情 トレーニングコース参加者の通知 このような国際プロジェクトは、さらに多くの 報が得られる。④わが国が 21 世紀において 国が参加することで、研究費を持ち寄ること 中心的役割を担おうとしている国際深海掘削 トレーニングコース プロポーザル応募案内を主要雑誌に掲載、 メーリングリストでの流布、AOG 対応案作成 9月 10月 AOG 対応協議 AOG 開催 11月 ニュースレター発行 12月 日本からのプロポーザルの検討、 提出者への助言 第 3 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） GFZ ：ドイツ地球科学研究センター SAG ：科学諮問グループ EC ：執行委員会 AOG ：理事会 事務局アドレス情報 ● ICDP に関するホームページ http://icdp.gfz-potsdam.de/html/welcome_icdp.html ● ICDP プロポーザルに関するホームページ http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/international/icdp/icdp_hocoku.html 海洋科学技術センター 深海地球ドリリング計画推進室 〒237-0061神奈川県横須賀市夏島町2-15 TEL.0468-67-3997 FAX.0468-66-5351 URL：http://www.jamstec.go.jp/ Email：[email protected] 第 1 号／平成 13 年 6 月 1 日発行 が可能となり、また国際協力により全地球的な視野で掘削地点 計画を補完して、大陸 - 深海というグローバルな視点で地球内 を選ぶことが出来るという理由で、1993 年、 ドイツのポツダ 部を探ることが可能になる。 ム大学で「陸上科学掘削に関する国際会議」が開催され、研究 現在、この国際計画のもとで研究が着手あるいは実施が検討さ の実施体制と学術目標が検討されました。この集会には、わが れている課題には、中・長期地球環境変動解析（バイカル湖・ア 国からも 22 名の研究者が参加し、日本がこの国際計画に参加 フリカのマラウイ湖・アンデスのチチカカ湖）、火山システム（ハ することの重要性を実感しました。そのような背景のもとで、 ワイ島キラウエア- マウナ・ロア、長崎県雲仙）、巨大隕石衝突孔 1995年、日本学術会議第4部会にICDP小委員会が設けられ、 （ユカタン半島）、地震断層（カリフォルニア州サンアンドレアス I C D P へ の 加 入 を 勧 告 す る対 外 報 告 が 提 出 さ れ た ほ か 、 断層・台湾の車龍埔断層）、超高圧変成帯（中国の大別山 - 蘇魯 1996 年には、当時の科学技術庁の航空・電子等審議会の地球 帯）などがあります。また、毎年新しい研究課題を公募しており 科学技術部会が“地球変動予測の実現に向けて”深海掘削計画 ますので、日本からも興味ある掘削計画の提案が期待されます。 （OD21）とICDP が重要であるとの意見表明を行いました。 この計画への参加国は、当初の 3 カ国から大幅に増加し、現在、 そして、1998 年、わが国はこの国際計画の正式メンバーにな 日本・メキシコ・ポーランドが国として参加しているほか、ユネ りました。 スコおよびフランスの検層会社シュランバジェ社が加入し、 すでに、日本の参加が正式に決定される以前から、この国際計 2001 年中には、カナダ・オーストリア・イタリア・ノルディック 画が発足すると同時に、わが国の科学者の貢献が求められてお 共同体の参加も予定されております。 り、日本人の委員が科学諮問委員会に参加してきたばかりでな 普賢岳 橘湾 雲仙科学掘削の現状と ICDP火道掘削に向けて 第II期 火道掘削 平成新山 妙見岳 千々 野岳 産業技術総合研究所地球科学情報研究部門（旧地質調査所）宇都 東京大学地震研究所 石断 平成11年度 山体掘削地点 層 浩三 中田 節也 眉山 雲仙科学掘削の経緯と概要 る」というpre-proposal が、1996 年 John Eichelberger れる。 妙 ジウムが開催された。このシンポジウムにおける討議を受け、 火道掘削の技術的デザインを決めるための掘進長 350m の 科学技術庁（当時）に対し、科学技術振興調整費総合研究を提 パイロット掘削を実施中である。第 2 期では、平成新山溶岩ド 案した。平成 10 年度のフィジビリティ研究を経て、平成１１年度 ームを形成したマグマの供給火道へ達する１ないし 2 本の火 より「雲仙火山：科学掘削による噴火機構の解明とマグマ活動 道掘削（掘進長 2000m 程度）を計画している（右図）。計画 解明に関する国際共同研究」として採択された。本研究は、科 当初より、火道掘削は ICDP：International 学掘削を重要な研究手段として、国際協力の元に雲仙火山に Scientific Drilling Program（国際陸上科学掘削計画）との おけるマグマの上昇・噴火機構を明らかにし、同火山の形成史、 共同研究として実施することを念頭に置いており、平成 12 年 内部構造を解明することを目的としている。本研究では、雲仙 度には、火道掘削の技術的課題を議論するための国際技術ワ 火山の三次元構造、マグマ上昇噴火過程の解明のために科学 ークショップの開催をICDPの費用で実施し、その結果を受けて、 掘削以外にも多様な研究を盛り込んでおり、産学官の合計 16 平成 13 年１月には本プロポーザルを提出した。 谷 断 層 深江町 定している。これまでのコア解析結果から、雲仙火山の形成初 区における第１号の掘削井（USDP-1）では、深度 750m のオ 期には、現在とは異なった爆発的な噴火活動をし、その後も現 ールコア掘削を行い、90% 以上の高回収率でコアを得ること 在のドーム崩壊型とは異なる爆発的な火砕流噴火が頻発した が出来た。また、温度、地震波速度、電気伝導度、密度、などの ことが明らかになった。また、約 20 万年前に多数回の火砕流 項目について坑内計測を実施し、深度 350m の位置に地震計 噴火がおこり、その時期に、東西性の千々石断層が極めて急速 を設置した。平成 12 ∼ 13 年度の 2 年間をかけて、雲仙火山 に活動し、大きな変位が生じたと推定されている。今後のコア 東麓の深江町上大野木場地区において第2号の掘削井（USDP- 解析と、地表での地質調査、地球物理観測などを組み合わせる 2）を掘削中である。平成 12 年度は深度 900mまでオールコ ことにより、より詳細な火山成長史が明らかになると期待される。 ア掘削し、平成 13 年度に深度 1400m 程度までの増掘を予 ICDP プロジェクトとしての火道掘削へ向けて 火砕流 Ｎ 平成 11 年度に実施した雲仙火山北東麓の島原市南千本木地 野 松 Continental １期の山麓掘削 と 赤 無 目的とした山麓部での2本の掘削（750mおよび1400m）と、 岳 の 山 体 崩 壊 島原市 水 に提出され、翌 97 年の 5 月に島原市において雲仙国際シンポ 岳 壊 総合研究の第１期では、火山の内部構造、形成発達史の解明を 崩 見 （アラスカ大学）と中田節也により国際陸上科学掘削計画（ICDP） 体 期のおわりには、第 2 期に移行するかどうかの中間評価が行わ 山 った岩石を採取し、マグマの上昇脱ガスプロセスを明らかにす 年 研究機関が参加し、第 1 期 3 年と第 2 期 3 年に分けられ、第 1 92 「噴火後間もないマグマの通り道に穴を開けて、高温状態を保 17 平成12・13年度 山体掘削地点 川 8月 山体崩壊 (点線は伏在) 活断層 崩壊壁 島原湾 写真提供：アジア航測（株） は、なるべく標高が高く山頂ドームに近い地点から掘削を開始 に ICDP の支援の元、2000 年 10 月に島原市において雲仙 することが望ましい。 国際科学掘削技術ワークショップを開催し， 国内および国外の 2 火道掘削には、1600m 以上の広さを持った平坦な敷地とそ 掘 削 技 術 者と 討 議 を 行った 。そ の 結 果 、平 成 新 山 の 北 西 こまで掘削資機材及び多量の冷却水を輸送するための道路が 1.5km の地点にある、標高 840m の平坦面を掘削候補地とし 必要であるが、当然のことながら雲仙山頂周辺には存在しない。 て選定した。この地点までは、荒廃した林道の改修と多少の増 当初候補に上がったのが、普賢岳の南にある薊谷である。標高 設で資機材を運搬することが可能である。この地点から火道掘 1100m のこの地点は、平成新山溶岩ドームの南 800m の位 削が実現可能かどうかを確かめるための掘進長 350m のパイ 置にあり、傾斜角 40 度で掘削すれば、海抜 0m 付近で火道を ロット掘削を 2001 年 1 ∼ 3 月に行ない、その結果は、現在解 掘り当てることが可能である。しかし、この地点まで資機材を 析中である。 運ぶ道路はなく、かつ規制が最も厳しい国立公園の特別保護 今後のスケジュールとしては、本年秋に、振興調整費総合研究 地域の中であり、自然林から成る国有林内でもあった。環境庁、 の第１期のレビューおよび第 2 期提案審査が行われ、第 2 期で 林野庁森林管理署、長崎県などへ掘削の目的・概要などを繰り の火道掘削を中心とした研究へ移行の可否が決まる。また、同 返し説明した結果、学術的な目的には前向きな理解を頂いたが、 じころに ICDP より火道掘削の本プロポーザルの採否の回答 国立公園内の貴重な自然の保護、景観への配慮、観光客への がある予定である。国内、国外の承認が得られれば、2002 年 雲 仙 火 山 の 1 9 9 0 ∼ 9 5 年 噴 火 で は、山 頂 の 直 下 0 . 5 ∼ を採集して岩石組織や鉱物組成を調べたり、火道周辺の物理 支障などについて、多くの制限事項を示された。安全で確実な 4 月から火道掘削の準備を始め、同年の秋には本掘削を開始で 1.5km付近でマグマの発泡・脱ガスや地下水との接触など様々 状態を坑内検層により調べることが、噴火メカニズムの解明に 掘削を行う点では、かなり厳しい条件もいくつかあり、他の候 きると期待される。資金的な余裕があれば、本坑一本だけでは な火山現象が起こったと推定されている。その深度で火道を 重要である。従って、火道掘削により科学的成果を得るためには、 補地点の検討を行った。 なく、複数のサイドトラックを行い、火道の形状を面的に明らか 掘り抜き、火道を充填する未だ高温の岩石や火道周辺の岩石 海水面より浅い深度で火道を掘り抜く必要がある。そのために この問題を世界の掘削技術者と共に検討するため、前述のよう にし、マグマの上昇脱ガス過程を解明したいと考えている。 国際陸上科学掘削計画（International Continental Drilling との関係、放射性廃棄物などの有害物質を安全に処理する技術、 Program : ICDP）は全地球システムの地球科学的解明を目 堆積盆や炭化水素資源の成因や進化、多様な地質学的条件下 標として行われる、多様な掘削プロジェクトを援助・調整するた での鉱床形成、プレートテクトニクスならびに地殻内での熱、物 めに1996 年 2 月にドイツ、アメリカ、中国の共同で発足しまし 質および流体の移動に関する基本的な物理学等の研究テーマ た。1998 年には日本も加盟しました。過去の 5 年間に約 70 が重要視されています。 以上ものプロジェクト提案が寄せられ、ODP（国際深海掘削 ICDP では掘削プロジェクトへの援助の他に、掘削プロジェクト 計画）と並ぶ地球のなぞを解明する国際共同科学プロジェクト の検討や準備のための国際ワークショップへの資金提供や、掘 の一つです。 削技術・検層・サンプリング技術等の普及・教育を含んだ研修・ 本計画は科学掘削というユニークな手段を用いて得られる地 トレーニングコースやサマースクールを行います。 殻の組成、構造、形成過程に関する重要な知識や情報を世界中 ICDPではこれまでに環境変動（バイカル湖・アフリカ地溝帯）、 の科学者に提供しようという試みであり、特に地震や火山噴火 火山システム（ハワイ島・雲仙火山）、隕石衝突孔（ユカタン半 の原因となる物理的・化学的過程、過去の地球における気候変 島チチュルブ隕石孔）、地震断層（サンアンドレアス断層）、超 動の実体とその変動の原因、気候変動や大量絶滅に対する巨 高圧変成帯（中国大別変成帯）等の掘削プロジェクトが提案さ 大隕石衝突の影響、地下生物圏の性質と様々な地質学的過程 れています。 2月 3月 4月 5月 国内作業 委員会 / 議会 1/15 プロポーザル締切 日本からのプロポーザルの検討、提出者への助言 SAG 候補の選出 1/10 第 1 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） SAGにプロポーザル送付 SAG/EC 開催 （各地で掘削進行） ●巻頭言 国際陸上科学掘削計画（ICDP）へのわが国の参加について 齋藤常正（日本学術会議会員・東北大学名誉教授） ●特 集 雲仙掘削 ●事務局通信 ICDP 国内実施委員会事務局 宇都浩三（産業技術総合研究所地球科学情報研究部門） 中田節也（東京大学地震研究所） 国際陸上科学掘削計画（ICDP）への わが国の参加について 齋藤 常正 ICDP 本部 2/8-9 GFZ 関係者来日 CONTENTS 東北大学名誉教授 ICDPカレンダー 1月 2001.6 GFZ 関係者来日、対応 （海洋科学技術センター、雲仙掘削現場視察） EC 対応案作成、ホームページ作成 SAG/EC 委員会議（SAG、EC 対応協議） 掘削決定プロジェクトの広報。 EC 議事録作成と案件の対処 第 2 回国内実施委員会（SAG、EC 報告と 国内研究者へのサポート協議） ニュースレター発行 国際陸上科学掘削計画（ ICDP：Interna- く、日本人を研究代表者とする掘削計画も複 tional Continental Scientific Drilling 数提出されておりました。 Program）は、1996 年、 ドイツを中心にア 国際陸上科学掘削計画への参加により、日本 メリカと中国が参加して、国際共同研究プロ の研究者は次のような研究支援を享受出来 ジェクトとして発足しました。その目的は、陸 ることになります。①陸上掘削に向けて、国際 上から地殻内部にボーリング（掘削）を行い、 的に研究費を集め、国際的に研究費の配分を 地殻の変動の歴史試料を地下から採取する 受ける権利を共有できる。②日本の掘削計画 ことと、地震・火山噴火・深層の地下水の流動 だけでなく、世界の第１級の掘削プロジェクト など、動く地球の姿を直接観測することにあ に参加し、データや掘削資料を得ることが保 6月 地球惑星合同学会にて普及活動 7月 ICDPプロジェクトへ日本人参加者の通知 ります。 証される。③世界最新の掘削技術動向の情 トレーニングコース参加者の通知 このような国際プロジェクトは、さらに多くの 報が得られる。④わが国が 21 世紀において 国が参加することで、研究費を持ち寄ること 中心的役割を担おうとしている国際深海掘削 トレーニングコース プロポーザル応募案内を主要雑誌に掲載、 メーリングリストでの流布、AOG 対応案作成 9月 10月 AOG 対応協議 AOG 開催 11月 ニュースレター発行 12月 日本からのプロポーザルの検討、 提出者への助言 第 3 回国内実施委員会 （国内プロポーザル検討） GFZ ：ドイツ地球科学研究センター SAG ：科学諮問グループ EC ：執行委員会 AOG ：理事会 事務局アドレス情報 ● ICDP に関するホームページ http://icdp.gfz-potsdam.de/html/welcome_icdp.html ● ICDP プロポーザルに関するホームページ http://www.jamstec.go.jp/jamstec-j/international/icdp/icdp_hocoku.html 海洋科学技術センター 深海地球ドリリング計画推進室 〒237-0061神奈川県横須賀市夏島町2-15 TEL.0468-67-3997 FAX.0468-66-5351 URL：http://www.jamstec.go.jp/ Email：[email protected] 第 1 号／平成 13 年 6 月 1 日発行 が可能となり、また国際協力により全地球的な視野で掘削地点 計画を補完して、大陸 - 深海というグローバルな視点で地球内 を選ぶことが出来るという理由で、1993 年、 ドイツのポツダ 部を探ることが可能になる。 ム大学で「陸上科学掘削に関する国際会議」が開催され、研究 現在、この国際計画のもとで研究が着手あるいは実施が検討さ の実施体制と学術目標が検討されました。この集会には、わが れている課題には、中・長期地球環境変動解析（バイカル湖・ア 国からも 22 名の研究者が参加し、日本がこの国際計画に参加 フリカのマラウイ湖・アンデスのチチカカ湖）、火山システム（ハ することの重要性を実感しました。そのような背景のもとで、 ワイ島キラウエア- マウナ・ロア、長崎県雲仙）、巨大隕石衝突孔 1995年、日本学術会議第4部会にICDP小委員会が設けられ、 （ユカタン半島）、地震断層（カリフォルニア州サンアンドレアス I C D P へ の 加 入 を 勧 告 す る対 外 報 告 が 提 出 さ れ た ほ か 、 断層・台湾の車龍埔断層）、超高圧変成帯（中国の大別山 - 蘇魯 1996 年には、当時の科学技術庁の航空・電子等審議会の地球 帯）などがあります。また、毎年新しい研究課題を公募しており 科学技術部会が“地球変動予測の実現に向けて”深海掘削計画 ますので、日本からも興味ある掘削計画の提案が期待されます。 （OD21）とICDP が重要であるとの意見表明を行いました。 この計画への参加国は、当初の 3 カ国から大幅に増加し、現在、 そして、1998 年、わが国はこの国際計画の正式メンバーにな 日本・メキシコ・ポーランドが国として参加しているほか、ユネ りました。 スコおよびフランスの検層会社シュランバジェ社が加入し、 すでに、日本の参加が正式に決定される以前から、この国際計 2001 年中には、カナダ・オーストリア・イタリア・ノルディック 画が発足すると同時に、わが国の科学者の貢献が求められてお 共同体の参加も予定されております。 り、日本人の委員が科学諮問委員会に参加してきたばかりでな 普賢岳 橘湾 雲仙科学掘削の現状と ICDP火道掘削に向けて 第II期 火道掘削 平成新山 妙見岳 千々 野岳 産業技術総合研究所地球科学情報研究部門（旧地質調査所）宇都 東京大学地震研究所 石断 平成11年度 山体掘削地点 層 浩三 中田 節也 眉山 雲仙科学掘削の経緯と概要 る」というpre-proposal が、1996 年 John Eichelberger れる。 妙 ジウムが開催された。このシンポジウムにおける討議を受け、 火道掘削の技術的デザインを決めるための掘進長 350m の 科学技術庁（当時）に対し、科学技術振興調整費総合研究を提 パイロット掘削を実施中である。第 2 期では、平成新山溶岩ド 案した。平成 10 年度のフィジビリティ研究を経て、平成１１年度 ームを形成したマグマの供給火道へ達する１ないし 2 本の火 より「雲仙火山：科学掘削による噴火機構の解明とマグマ活動 道掘削（掘進長 2000m 程度）を計画している（右図）。計画 解明に関する国際共同研究」として採択された。本研究は、科 当初より、火道掘削は ICDP：International 学掘削を重要な研究手段として、国際協力の元に雲仙火山に Scientific Drilling Program（国際陸上科学掘削計画）との おけるマグマの上昇・噴火機構を明らかにし、同火山の形成史、 共同研究として実施することを念頭に置いており、平成 12 年 内部構造を解明することを目的としている。本研究では、雲仙 度には、火道掘削の技術的課題を議論するための国際技術ワ 火山の三次元構造、マグマ上昇噴火過程の解明のために科学 ークショップの開催をICDPの費用で実施し、その結果を受けて、 掘削以外にも多様な研究を盛り込んでおり、産学官の合計 16 平成 13 年１月には本プロポーザルを提出した。 谷 断 層 深江町 定している。これまでのコア解析結果から、雲仙火山の形成初 区における第１号の掘削井（USDP-1）では、深度 750m のオ 期には、現在とは異なった爆発的な噴火活動をし、その後も現 ールコア掘削を行い、90% 以上の高回収率でコアを得ること 在のドーム崩壊型とは異なる爆発的な火砕流噴火が頻発した が出来た。また、温度、地震波速度、電気伝導度、密度、などの ことが明らかになった。また、約 20 万年前に多数回の火砕流 項目について坑内計測を実施し、深度 350m の位置に地震計 噴火がおこり、その時期に、東西性の千々石断層が極めて急速 を設置した。平成 12 ∼ 13 年度の 2 年間をかけて、雲仙火山 に活動し、大きな変位が生じたと推定されている。今後のコア 東麓の深江町上大野木場地区において第2号の掘削井（USDP- 解析と、地表での地質調査、地球物理観測などを組み合わせる 2）を掘削中である。平成 12 年度は深度 900mまでオールコ ことにより、より詳細な火山成長史が明らかになると期待される。 ア掘削し、平成 13 年度に深度 1400m 程度までの増掘を予 ICDP プロジェクトとしての火道掘削へ向けて 火砕流 Ｎ 平成 11 年度に実施した雲仙火山北東麓の島原市南千本木地 野 松 Continental １期の山麓掘削 と 赤 無 目的とした山麓部での2本の掘削（750mおよび1400m）と、 岳 の 山 体 崩 壊 島原市 水 に提出され、翌 97 年の 5 月に島原市において雲仙国際シンポ 岳 壊 総合研究の第１期では、火山の内部構造、形成発達史の解明を 崩 見 （アラスカ大学）と中田節也により国際陸上科学掘削計画（ICDP） 体 期のおわりには、第 2 期に移行するかどうかの中間評価が行わ 山 った岩石を採取し、マグマの上昇脱ガスプロセスを明らかにす 年 研究機関が参加し、第 1 期 3 年と第 2 期 3 年に分けられ、第 1 92 「噴火後間もないマグマの通り道に穴を開けて、高温状態を保 17 平成12・13年度 山体掘削地点 川 8月 山体崩壊 (点線は伏在) 活断層 崩壊壁 島原湾 写真提供：アジア航測（株） は、なるべく標高が高く山頂ドームに近い地点から掘削を開始 に ICDP の支援の元、2000 年 10 月に島原市において雲仙 することが望ましい。 国際科学掘削技術ワークショップを開催し， 国内および国外の 2 火道掘削には、1600m 以上の広さを持った平坦な敷地とそ 掘 削 技 術 者と 討 議 を 行った 。そ の 結 果 、平 成 新 山 の 北 西 こまで掘削資機材及び多量の冷却水を輸送するための道路が 1.5km の地点にある、標高 840m の平坦面を掘削候補地とし 必要であるが、当然のことながら雲仙山頂周辺には存在しない。 て選定した。この地点までは、荒廃した林道の改修と多少の増 当初候補に上がったのが、普賢岳の南にある薊谷である。標高 設で資機材を運搬することが可能である。この地点から火道掘 1100m のこの地点は、平成新山溶岩ドームの南 800m の位 削が実現可能かどうかを確かめるための掘進長 350m のパイ 置にあり、傾斜角 40 度で掘削すれば、海抜 0m 付近で火道を ロット掘削を 2001 年 1 ∼ 3 月に行ない、その結果は、現在解 掘り当てることが可能である。しかし、この地点まで資機材を 析中である。 運ぶ道路はなく、かつ規制が最も厳しい国立公園の特別保護 今後のスケジュールとしては、本年秋に、振興調整費総合研究 地域の中であり、自然林から成る国有林内でもあった。環境庁、 の第１期のレビューおよび第 2 期提案審査が行われ、第 2 期で 林野庁森林管理署、長崎県などへ掘削の目的・概要などを繰り の火道掘削を中心とした研究へ移行の可否が決まる。また、同 返し説明した結果、学術的な目的には前向きな理解を頂いたが、 じころに ICDP より火道掘削の本プロポーザルの採否の回答 国立公園内の貴重な自然の保護、景観への配慮、観光客への がある予定である。国内、国外の承認が得られれば、2002 年 雲 仙 火 山 の 1 9 9 0 ∼ 9 5 年 噴 火 で は、山 頂 の 直 下 0 . 5 ∼ を採集して岩石組織や鉱物組成を調べたり、火道周辺の物理 支障などについて、多くの制限事項を示された。安全で確実な 4 月から火道掘削の準備を始め、同年の秋には本掘削を開始で 1.5km付近でマグマの発泡・脱ガスや地下水との接触など様々 状態を坑内検層により調べることが、噴火メカニズムの解明に 掘削を行う点では、かなり厳しい条件もいくつかあり、他の候 きると期待される。資金的な余裕があれば、本坑一本だけでは な火山現象が起こったと推定されている。その深度で火道を 重要である。従って、火道掘削により科学的成果を得るためには、 補地点の検討を行った。 なく、複数のサイドトラックを行い、火道の形状を面的に明らか 掘り抜き、火道を充填する未だ高温の岩石や火道周辺の岩石 海水面より浅い深度で火道を掘り抜く必要がある。そのために この問題を世界の掘削技術者と共に検討するため、前述のよう にし、マグマの上昇脱ガス過程を解明したいと考えている。