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相澤 広記(あいざわ こうき) データ更新日:2020.06.18

准教授 /  理学研究院 附属地震火山観測研究センター 地震学・火山学


主な研究テーマ
火山雷の研究
キーワード:火山雷 MT法
2010.03~2020.03.
内陸地震発生の解明
キーワード:内陸地震 比抵抗
2002.03~2020.03.
比抵抗時間変化の研究
キーワード:比抵抗 時間変化
2008.03~2020.03.
火山体内部の地下水-熱水系の研究
キーワード:自然電位 比抵抗 熱水
2002.03~2020.03.
火山体地下のマグマ供給系研究
キーワード:比抵抗 MT法
2000.04~2020.04.
従事しているプロジェクト研究
別府-万年山断層帯(大分平野-由布院断層帯東部)における重点的な調査観測
2014.10~2016.03.
超臨界地熱発電技術研究開発
2018.09~2021.03.
平成28年熊本地震を踏まえた総合的な活断層調査
2017.10~2019.03.
災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画 (第2次)
2019.04~2024.03.
災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画
2014.04~2019.03.
ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究プロジェクト
2009.04~2013.03.
研究業績
主要原著論文
1. Triahadini A. Aizawa K., Teguri Y., Koyama T., Tsukamoto K., Muramatsu D., Chiba K., and Uyeshima M., Magnetotelluric transect of Unzen graben, Japan: Conductors associated with normal faults, Earth Planets Space, https://doi.org/10.1186/s40623-019-1004-z, 71, 28, 2019.02, [URL].
2. Dan Muramatsu, Koki Aizawa, Akihiko Yokoo, Masato Iguchi, Takeshi Tameguri, Estimation of Vent Radii From Video Recordings and Infrasound Data Analysis: Implications for Vulcanian Eruptions From Sakurajima Volcano, Japan, Geophysical Research Letters, 10.1029/2018GL079898, 45, 23, 12829-12836, 2018.12, [URL].
3. K Tsukamoto, K Aizawa, K Chiba, W Kanda, M Uyeshima, T Koyama, M Utsugi, K Seki, T Kishita, Three-Dimensional Resistivity Structure of Iwo-Yama Volcano, Kirishima Volcanic Complex, Japan: Relationship to Shallow Seismicity, Surface Uplift, and a Small Phreatic Eruption, Geophysical Research Letters, 10.1029/2018GL080202, 45, 23, 12821-12828, 2018.12, [URL], Abstract Iwo-yama volcano, part of the Kirishima Volcanic Complex, has recently shown signs of unrest.
We conducted a hypocenter relocation of shallow earthquakes and broadband magnetotelluric
measurements around Iwo-yama. Three-dimensional inversion of magnetotelluric data revealed an
electrically conductive layer that is interpreted as a hydrothermally altered clay-dominated unit. Shallow
earthquakes occur beneath this layer, suggesting that it controls the location of seismicity. The base of the
layer corresponds to the depth of a pressure source identified by a leveling survey. These observations
suggest that the supply of high-temperature fluids has increased over time beneath Iwo-yama, causing an
increase in pore pressure beneath the clay-rich layer and resulting in tectonic earthquakes and ground
inflation. Increased upwelling of fluids through a fracture in the clay-rich layer may have caused a vigorous
liquid-gas phase transition near the surface, which in turn might have led to the small phreatic eruption on 19
April 2018.

Plain Language Summary
Phreatic eruptions result from the sudden release of pressurized fluid
into the air. Imaging the pressurized region is important to predict future phreatic eruptions. We studied
Iwo-yama volcano, Kirishima, Japan, where recent volcanic unrest has led to a small phreatic eruption. By
imaging the subsurface electrical resistivity structure using the magnetotelluric technique, we have identified
a low-permeability clay-rich layer at depths of 200–700 m below the surface. Earthquake hypocenters and
one of the sources of surface uplift are located beneath this clay layer, so we conclude that the layer caps
deep hydrothermal fluids and allows the buildup of pressure beneath it. If this clay-rich layer suddenly breaks,
or if the fluid supply through the deeper conductor suddenly increases, a larger phreatic eruption could occur
in the future. Imaging and monitoring of such clay-rich layers is important to our understanding of shallow
activity beneath volcanoes..
4. Aizawa Koki, H. Asaue, K. Koike, S. Takakura, M. Utsugi, H. Inoue, R. Yoshimura, K. Yamazaki, S. Komatsu, M. Uyeshima, T. Koyama, W. Kanda, T. Shiotani, N. Matsushima, M. Hata, T. Yoshinaga, K. Uchida, Y. Tsukashima, et al., Seismicity controlled by resistivity structure: the 2016 Kumamoto earthquakes, Kyushu Island, Japan, Earth Planets and Space, 10.1186/s40623-016-0590-2, 69, 4, 2017.01, [URL].
5. 相澤 広記, 火山電磁気観測の進展, 火山, 61, 2, 345-365, 2016.06, [URL].
6. Aizawa Koki, C. Cimarelli, M. A. Alatorre-Ibargüengoitia, A. Yokoo, D. B. Dingwell, M. Iguchi, Physical properties of volcanic lightning: constraints from magnetotelluric and video observations at Sakurajima volcano, Japan, Earth and Planetary Science Letters, 10.1016/j.epsl.2016.03.024, 444, 45-55, 2016.06, [URL].
7. Aizawa Koki, H. Sumino, M. Uyeshima, Y. Yamaya, H. Hase, H. A. Takahashi, M. Takahashi, K. Kazahaya, Masao OHNO, T. Rung-Arunwan, Y. Ogawa, Gas pathways and remotely triggered earthquakes beneath Mt. Fuji, Japan, Geology, 10.1130/G37313.1, 44, 127-130, 2016.02, [URL].
8. Aizawa Koki, T. Koyama, H. Hase, M. Uyeshima, W. Kanda, M. Utsusgi, R. Yoshimura, Y. Yamaya, T. Hashimoto, K. Yamazaki, S. Komatsu, A. Watanabe, K. Miyakawa, Y. Ogawa, Three-dimensional resistivity structure and magma plumbing system of the Kirishima Volcanoes as inferred from broadband magnetotelluric data, J. Geophys. Res. Solid Earth, 10.1002/2013JB010682, 119, 1, 198-215, 2014.01, [URL].
9. Aizawa Koki, T. Koyama, M. Uyeshima, H. Hase, T. Hashimoto, W. Kanda, R. Yoshimura, M. Utsugi, Y. Ogawa, K. Yamazaki, Magnetotelluric and temperature monitoring after the 2011 sub-Plinian eruptions of Shinmoe-dake volcano, Earth Planets Space, 10.5047/eps.2013.05.008, 65, 6, 539-550, 2013.07, [URL].
10. Aizawa Koki, Kanda W., Ogawa Y., Iguchi M., Yokoo A., Yakiwara H., Sugano T., Temporal changes in electrical resistivity at Sakurajima volcano from continuous magnetotelluric observations, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 10.1016/j.jvolgeores.2010.11.003, 199, 1-2, 165-175, 2011.01, [URL], Continuous magnetotelluric (MT) measurements were conducted from May 2008 to July 2009 at Sakurajima,
one of the most active volcanoes in Japan. Two observation sites were established at locations 3.3 km east and
3 km west–northwest of the summit crater. At both observation sites, the high-quality component of the
impedance tensor (Zyx) showed variations in apparent resistivity of approximately ±20% and phase change
of ±2°, which continued for 20–180 days in the frequency range between 320 and 4 Hz. The start of the
period of changes in apparent resistivity approximately coincided with the start of uplift in the direction of the
summit crater, as observed by a tiltmeter, which is one of the most reliable pieces of equipment with which to
detect magma intrusion beneath a volcano. A 2D inversion of MT impedance suggests that the resistivity
change occurred at a depth around sea level. One of the possible implications of the present finding is that the
degassed volatiles migrated not only vertically through the conduit but also laterally through a fracture
network, mixing with shallow groundwater beneath sea level and thereby causing the observed resistivity
change..
11. Aizawa Koki, Yokoo A., Kanda W., Ogawa Y., Iguchi M., Magnetotelluric pulses generated by volcanic lightning at Sakurajima volcano, Japan, Geophysical Research Letters, 10.1029/2010GL044208, 37, L17301, 2010.09, [URL].
12. Aizawa Koki, Ogawa Y., Mishina M., Takahashi K., Nagaoka S., Takagi N., Sakanaka S., Miura T., Structural controls on the 1998 volcanic unrest at Iwate volcano: Relationship between a shallow, electrically resistive body and the possible ascent route of magmatic fluid, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 10.1016/j.jvolgeores.2009.08.009, 187, 1-2, 131-139, 2009.10, [URL].
13. Aizawa Koki, Ogawa Y., Ishido T., Groundwater flow and hydrothermal systems within volcanic edifices: Delineation by electric self-potential and magnetotellurics, Journal of Geophysical Research, 10.1029/2008JB005910, 114, B01208, 2009.01, [URL].
14. Aizawa Koki, Classification of self-potential anomalies on volcanoes and possible interpretations for their subsurface structure, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 10.1016/j.jvolgeores.2008.03.011, 175, 3, 253-268, 2008.08, [URL].
15. Aizawa Koki, Ogawa Y., Hashimoto T., Koyama T., Kanda W., Yamaya Y., Mishina M., Kagiyama T., Shallow resistivity structure of Asama Volcano and its implications for magma ascent process in the 2004 eruption, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 10.1016/j.jvolgeores.2008.01.016, 173, 3-4, 165-177, 2008.06, [URL].
16. Aizawa Koki, Yoshimura R., Oshiman N., Splitting of the Philippine Sea Plate and a magma chamber beneath Mt. Fuji, Geophysical Research Letters, 10.1029/2004GL019477, 31, 9, L09603, 2004.05, [URL].
17. Aizawa Koki, Yoshimura, R., Oshiman, N., Yamazaki, K., Uto, T., Ogawa, Y., Tank, S. B., Kanda, W., Sakanaka, S., Furukawa, Y., Hashimoto, T., Uyeshima, M., Ogawa, T., Shiozaki, I., Hurst, A. W., Hydrothermal system beneath Mt. Fuji volcano inferred from magnetotellurics and electric self-potential, Earth and Planetary Science Letters, 10.1016/j.epsl.2005.03.023, 235, 1-2, 343-355, 2005.06, [URL].
18. Aizawa Koki, Uyeshima M., Nogami K., Zeta potential estimation of volcanic rocks on 11 island arc-type volcanoes in Japan: Implication for the generation of local self-potential anomalies, Journal of Geophysical Research, 10.1029/2007JB005058, 113, B2, B02201, 2008.02, [URL].
19. Aizawa Koki, A Large Self-potential Anomaly and its Changes on the Quiet Mt. Fuji, Japan, Geophysical Research Letters, 10.1029/2004GL019462, 31, No. 5, L05612, 2004.03, [URL].
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 相澤広記, 電磁気観測で探る火山浅部の浸透率構造と地下水流動, 火山, 55巻6号, 251-259., 2010.10.
主要学会発表等
1. 相澤広記, 2016年熊本地震の余震活動と比抵抗構造の関係を詳細にみることで考えられること, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019.10.
2. 相澤広記・内田和也・塚島祐子・北村圭吾・藤光康宏(九州大学)・宇津木充・塩谷太郎・井上寛之(京都大学)・神田径(東京工業大学)・小山崇夫・上嶋誠(東京大学地震研究所)・稲垣陽大・齋藤博樹・藤井勇樹(西日本技術開発), 3次元比抵抗構造から推定される九重火山群の熱供給, 地熱学会, 2019.11.
3. 相澤 広記、麻植 久史、小池 克明、高倉 伸一、吉永 徹、上嶋 誠、小山 崇夫、吉村 令慧、山崎 健一、小松 信太郎、山下 裕亮、市原 寛、宇津木 充、塚本 果織、村松 弾、手操 佳子、内田 和也、長谷 英彰、志藤 あずさ、松本 聡、松島 健、清水 洋 , 2016年熊本地震震源域の比抵抗構造と震源分布の関係性, 日本地球惑星科学連合 2019年大会, 2019.05.
4. 相澤広記・塚本果織・A. Triahadini・村松弾・林田祐人・湯浅雄平・A. Luthfian・手操佳子・武石貢佑・神田径・木下貴裕・関香織・宇津木充・小山崇夫・上嶋誠, 霧島火山での広帯域MT観測 , 日本火山学会2018年度秋季大会, 2018.09.
5. 相澤 広記・上嶋 誠・小山 崇夫・長谷 英彰・山谷 祐介・宇津木 充・神田 径・橋本 武志・塚本 果織・村松 弾・吉村 令慧・山崎 健一 , 桜島・霧島・富士山・九重山での広帯域MT連続観測により推定される比抵抗構造時間変化, 地球惑星科学連合大会, 2018.05.
6. 相澤広記, 火山の比抵抗構造研究の進展と課題, 火山学会, 2017.09.
7. 2016年熊本地震比抵抗構造研究グループ・相澤 広記, Three dimensional resistivity structure around the rupture zone of the 2016 Kumamoto earthquake, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2017.10.
8. 2016年熊本地震比抵抗構造研究グループ, 2016 年熊本地震周辺域の比抵抗構造, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2016.10.
9. 相澤 広記、小山 崇夫、志藤 あずさ、若林 翌馬、宮崎 真大、内田 和也、塚島 祐子、塚本 果織、高島 奏、近藤 健太郎、河本 洋輝、藤田 詩織、山本 有人、緒方 美季、上嶋 誠, 別府―万年山断層帯の比抵抗構造, 地球惑星科学連合大会, 2016.05.
10. 相澤 広記、 麻植 久史、小池 克明、高倉 伸一、松島 喜雄、畑 真紀、吉永 徹、橋本 武志、宇津木 充、井上 寛之、塩谷 太郎、上嶋 誠、小山 崇夫、神田 径、内田 和也、塚島 祐子、志藤 あずさ、藤田 詩織、若林 翌馬、塚本 果織、松島 健、吉村 令慧、山崎 健一、小松 信太郎、田村 慎、2016年熊本地震 合同地震観測グループ, 2016年熊本―九州中部地震活動領域の電気比抵抗構造, 地球惑星科学連合大会, 2016.05.
11. 相澤 広記, 角野 浩史, 上嶋 誠, 山谷 祐介, 長谷 英彰, 大野 正夫, 高橋 正明, 風早 康平, Tawat Rung-Arunwan, 小川 康雄, 比抵抗構造と地下水同位体比測定から推測する2011年富士山Mw5.9地震の発生メカニズム, Conductivity Anomaly研究会, 2016.01.
12. 相澤 広記, 小山 崇夫, 志藤 あずさ, 若林 翌馬, 宮崎 真大, 内田 和也, 塚島 祐子, 塚本 果織, 高島 奏, 近藤 健太郎, 河本 洋輝, 藤田 詩織, 緒方 美季, 山本 有人, 上嶋 誠, 別府―万年山断層帯の比抵抗構造(序報), Conductivity Anomaly研究会, 2016.01.
13. 相澤 広記, C. Cimarelli, M. A. Alatorre-Ibargüengoitia, 横尾亮彦, B. Scheu, S. Mueller, 井口正人, 高サンプリング磁場観測と高速度撮影から推定する桜島火山雷の性質 , 日本火山学会秋季大会, 2015.09.
14. 相澤 広記, 角野 浩史, 上嶋 誠, 山谷 祐介, 長谷 英彰, 大野 正夫, 高橋 正明, 風早 康平, Tawat Rung-Arunwan, 小川 康雄, 比抵抗構造と地下水同位体比測定から推測する2011年富士山Mw5.9地震の発生メカニズム , 地球惑星科学連合大会.
15. 相澤 広記, 上嶋 誠, 高村 直也, 宇津木 充, 井上 寛之, 塩谷 太郎, 内田 和也, 塚島 祐子, 若林 翌馬, 藤田 詩織, 松島 健, 小山 崇夫, 神田 径, 吉村 令慧, 山崎 健一, 小松 信太郎, 志藤 あずさ, 地電位差計を用いた大分県中南部の広帯域MT観測, 地球惑星科学連合大会, 2015.05, [URL].
16. 相澤 広記, Makoto Uyeshima; Yusuke Yamaya; Hideaki Hase; Yasuo Ogawa, Resistivity structure around the 2011 earthquakes bellow Mt. Fuji volcano, Japan, sgepss, 2014.11.
17. 相澤 広記, ・角野浩史・上嶋誠・山谷祐介・長谷英彰・大野正夫・高橋正明・風早康平・TaWaT Rung-Arunwan・小川康雄, 地下水同位体比測定と比抵抗構造から推測する2011年富士山Mw5.9地震の発生メカニズム, 日本火山学会, 2014.11.
18. 相澤 広記, 横尾 亮彦, 地磁気-地電流(MT) 連続観測と可視映像連続観測による桜島火山雷の性質
, JPGU, 2014.04.
19. 相澤 広記, 上嶋 誠, 高村 直也, 電位差観測をメインにした九州内陸部でのMT探査計画, Conductivity Anomaly研究会, 2014.01.
20. 相澤 広記, MT探査装置を用いた桜島火山雷観測, Conductivity Anomaly研究会, 2014.01.
21. Koki Aizawa, Takao Koyama, Hideaki Hase, Makoto Uyeshima, Magnetotelluric monitoring at Sakurajima volcano, Japan, IAVCEI 2013 Scientific Assembly, 2013.07.
22. Koki Aizawa, et al., Three dimensional resistivity structure of Kirishima volcanoes inferred from magnetotelluric data, IAVCEI 2013 Scientific Assembly, 2013.07.
23. 相澤広記, 横尾亮彦, 為栗健, 井口正人, 桜島爆発1 秒前の火映の明るさ変動, 日本地球惑星科学連合大会, 2013.05.
24. 小山 崇夫, 相澤 広記, 辻浩, 神田 径, 長谷 英彰, 山谷 祐介, 渡邉 篤志, 橋本 武志, 田中 良, 高倉 伸一, 小川 康雄, 上嶋 誠, 長竹 宏之, 吉村 令慧, 武尾 実, 浅間山山頂域電磁気構造探査序報, 地球惑星科学連合大会, 2013.05.
25. 相澤 広記, 小山 崇夫, 長谷 英彰, 上嶋 誠, 神田 径, 宇津木 充, 吉村 令慧, 山谷 祐介, 橋本 武志, 山崎 健一, 小松 信太郎, 渡邉 篤志, 小川 康雄, 広帯域MT探査による霧島火山群の3次元比抵抗構造, 地球惑星科学連合大会, 2013.05.
26. 相澤 広記, 小山崇夫, 長谷英彰, 上嶋誠, 広帯域MT連続観測による桜島火山の3次元比抵抗構造とその時間変化(ポスター), 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
27. 相澤 広記, 上嶋誠, 山谷祐介, 長谷英彰, 広帯域MT探査による富士山の比抵抗構造:2次元解析と3次元解析の違いと問題点, 日本火山学会秋季大会, 2012.10.
28. 相澤 広記, 小山崇夫, 長谷英彰, 上嶋誠, MT連続観測による桜島火山の3次元比抵抗構造とその時間変化(2010年2月~6月), 日本火山学会秋季大会, 2012.10.
29. 相澤 広記, 小山崇夫, 上嶋誠, 長谷英彰, 山谷祐介, 橋本武志, 神田径, 小川康雄, 宇津木充, 吉村令慧, 山崎健一, 広帯域MT探査による霧島火山群の3次元比抵抗構造(口頭), 日本火山学会秋季大会, 2012.10.
30. 相澤 広記, 山谷祐介, 上嶋誠, 長谷英彰, 広帯域MT探査による富士山の比抵抗構造 (序報), 日本地球惑星科学連合2012年大会, 2012.05.
31. 相澤 広記, 小山崇夫, 長谷英彰, 上嶋誠, 橋本武志, 宇津木充, 吉村令慧, 神田径, 小川康雄, MT連続観測による霧島硫黄山北の比抵抗変化(口頭), 日本地球惑星科学連合2012年大会, 2012.05.
学会活動
所属学会名
地震学会
アメリカ地球物理学連合
火山学会
地球電磁気・地球惑星圏学会
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2018.05~2018.05, 日本地球惑星科学連合 2018年大会 , コンビーナー.
2019.05~2019.05, 日本地球惑星科学連合 2019年大会, コンビーナー.
2013.05.19~2013.05.19, 日本地球惑星科学連合2013年大会, 座長(Chairmanship).
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2014.07~2018.06, 火山学会誌, 国内, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2019年度
2018年度
2017年度
2016年度    
2015年度    
2014年度    
2013年度 10      10 
2012年度    
2011年度    
2010年度    
受賞
信州フィールド科学賞, 信州大学山岳科学総合研究所, 2009.11.
日本火山学会研究奨励賞, 日本火山学会, 2009.05.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2020年度~2022年度, 基盤研究(C), 代表, マグマ供給系の化石の比抵抗イメージング:大崩山花崗岩体の根.
2016年度~2017年度, 特別研究促進費, 分担, 2016 年熊本地震と関連する活動に関する総合調査.
2015年度~2017年度, 若手研究(B), 代表, 雲仙普賢岳溶岩ドームの地すべり的運動の研究.
2011年度~2013年度, 若手研究(B), 代表, 長期モニタリング観測による火山雷発生メカニズム推定.
2005年度~2007年度, 特別研究員奨励費, 代表, 電磁気的観測による島弧成層火山の浅部構造と活動様式との関連性.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2014年度~2018年度, 文部科学省委託研 究・災害の軽減に貢 献するための地震火 山観測研究計画・H26 ~30・配分機関 東京 大学地震研究所, 分担, 研究課題番号1003 多項目観測に基づく火山熱水系の構造の時空間変化の把握と異常現象の検知.
2014年度~2018年度, 文部科学省委託研 究・災害の軽減に貢 献するための地震火 山観測研究計画・H26 ~30・配分機関 東京 大学地震研究所, 分担, 研究課題番号2201 地震・火山相互作用下の内陸地震・火山噴火発生場解明およびモデル化の研究.
2009年度~2009年度, 東京大学地震研究所平成21年度一般共同研究, 代表, 広帯域MT連続観測による桜島比抵抗変動源の推定.
2008年度~2010年度, 山田科学振興財団2008年度研究援助, 代表, 富士山内部の水の流れを地表の電気の流れから探る.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2017.04~2019.03, 分担, 平成28年熊本地震を踏まえた総合的な活断層調査.
2014.04~2017.03, 分担, 別府-万年山断層帯(大分平野-由布院断層帯東部)における重点的な調査観測.

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