6 0 0 0 OA 鬼界カルデラ噴火の総合理解に向けた噴出物化学組成データベースの構築
- 著者
- 上木 賢太 原口 悟 吉田 健太 桑谷 立 浜田 盛久 Iona McINTOSH 宮崎 隆 羽生 毅
- 出版者
- 特定非営利活動法人 日本火山学会
- 雑誌
- 火山 (ISSN:04534360)
- 巻号頁・発行日
- vol.68, no.1, pp.3-21, 2023-03-31 (Released:2023-03-31)
- 参考文献数
- 60
Kikai caldera, a submarine caldera to the south of Kyushu, is the source of the youngest caldera-forming supereruption during the Holocene (i.e., the Kikai-Akahoya eruption at 7.3 ka). During its volcanic history, the Kikai caldera has experienced at least three caldera-forming supereruptions (i.e., the Kikai-Akahoya, Kikai-Tozurahara and Koabi eruptions). To better understand the processes of submarine caldera-forming supereruptions and the evolution of the large felsic magma bodies from which they derive, we have constructed a geochemical database for the eruption products of the Kikai Caldera, including proximal deposits and distal tephras (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.20066630). We compiled geochemical data reported in various papers and proceedings from both domestic Japanese and international journals. The new database, comprising 413 individual samples from 59 publications, contains all available major- and trace-element concentrations, isotopic ratios, analytical methods, geographical coordinates (latitude, longitude, and altitude) of sampling points, age data, refractive index, and geological and petrological information. The database is freely available to the public online. Based on the constructed database, we review the current geochemical understanding of Kikai caldera magmatism and discuss geochemical characteristics of magmas from the Kikai caldera. The difference in magma composition between the two recent caldera-forming supereruptions (the Kikai-Akahoya eruption at 7.3 ka and the Kikai-Tozurahara eruption at 95 ka) is clearly seen in the compiled data. Moreover, we find that the distal tephra represents a more SiO2-rich magma composition than that of the proximal deposits, especially in the case of the Kikai-Akahoya eruption.
1 0 0 0 OA GEOFCM:位置情報を活用した地球化学データのクラスタリング手法の提案
- 著者
- 吉田 健太 桑谷 立 安本 篤史 原口 悟 上木 賢太 岩森 光
- 出版者
- 日本地球惑星科学連合
- 雑誌
- 日本地球惑星科学連合2018年大会
- 巻号頁・発行日
- 2018-03-14
Geochemical data from geological samples show compositional trends that reflect the material differentiation and assimilation occurred during certain geological processes. These trends often comprise groups in a multidimensional compositional space and are distributed in real space as geological units ranging from millimeters to kilometers in scale (e.g., Ueki and Iwamori, 2017). Therefore, spatial contextual information combined with chemical affinities could provide fundamental information about the sources and generation processes associated with the samples.However, conventional clustering algorithms such as k-means and fuzzy c-means (FCM) cluster analysis do not fully utilize the spatial distribution information of geologic samples. In this study, we propose a new clustering method for geochemical datasets with location coordinates. A spatial FCM algorithm originally constructed for image segmentation was modified to deal with a sparse and unequal-spaced dataset. The proposed algorithm evaluates the membership function modified using a weighting function calculated from neighboring samples within a certain radius.We applied new algorithm to a geochemical dataset of granitoids in the Ina-Mikawa district of the Ryoke belt that was compiled by Haraguchi et al. (2017), showing that samples collected from the same geological unit are likely to be classified as the same cluster. Moreover, overlapping geochemical trends are classified consistently with spatial distribution, and the result is robust against noise addition compared with standard FCM analysis.The proposed method can be calculated in the “GEOFCM” Excel® sheet provided as supplementary material and on our website (http://dsap.jamstec.go.jp). Geological datasets with precise location coordinates are becoming increasingly available, and the proposed method can help find overviews of complicated multidimensional data structure.
1 0 0 0 OA 日本国内文献を基にした地球化学データベースの構築:記載フォーマットについて
- 著者
- 原口 悟 上木 賢太 桑谷 立 吉田 健太 モハメド 美香 堀内 俊介 岩森 光
- 出版者
- 日本地球惑星科学連合
- 雑誌
- 日本地球惑星科学連合2018年大会
- 巻号頁・発行日
- 2018-03-14
2017年のJpGU-AGU(原口ほか,2017)で、日本国内出版文献に掲載されている地球化学データのコンパイルを行うデータベース「DODAI」を報告した。前回報告以降もデータ収集を継続し、2017年末までに224論文5818サンプルの化学データをコンパイルした。今回、これらのデータ収集を通して明らかになった、「フォーマットの統一」に関連する問題点を以下に3点報告する。1つ目は、化学組成の分析に当たって、多くの「分析装置」による様々な「分析手法」が用いられていることである。主要元素は、1970年代までは「湿式分析」が主流であったが、1980年代に入って「XRF」が急速に広まった。この過程で、従来鉄はFe2+ (FeO)とFe3+ (Fe2O3)を分けて分析されていたのが、全FeOまたはFe2O3に一本化する分析に移行した。現在でも全岩化学組成のFe2+とFe3+を分けて分析する手法は湿式分析だけであり、主要元素をXRFで分析していても、Fe2+だけを湿式分析で分析することが行われている。このような鉄の分析のバリエーションが地球化学データベースに含まれていることには注意を要する。2つ目は、分析される微量元素の組み合わせが分析機関により様々なことである。微量元素の分析は、現在ではXRFの他、ICP-MS等の質量分析装置を用いた方法、INAA等の放射化分析等が使われている。XRFは分析が簡便であるため、多くの機関で主要元素とともに分析が行われているが、分析元素の選択が機関・目的により様々である。ICP-MS, INAAは高精度の分析が可能で、多くの微量元素を網羅的に分析することが可能であるが、全ての元素をカバーする分析を恒常的に実施する例が少なく、データ数が少ない。このため、データベースを利用した多変量解析に用いる元素の組み合わせによっては、解析に使用できるサンプル数が激減することがありうる。3つ目は、研究が行われた時期、および研究者が専門とする分野によって地質の解釈が変化することである。例えば、四万十帯に代表される「付加体」の地質構造は、「付加体地質学」の導入により、形成過程の理解が急速に進んだが、個々の岩体の記載は、付加体地質学導入以前の研究に基づくものと、付加体地質学に基づいた新たな解釈によるものがあり、現在でも両者が混用されている。また、付加体中の海洋プレート起源の火山岩は、弱変成作用を受けているため、「緑色岩」とも呼ばれるが、研究者によって「火山岩」「変成岩」と見方が異なっている。シームレス地質図統一凡例(産総研,2015)のように,これらの見方を統一する試みもあるが,依然としてこのような様々な「解釈の違い」が地球化学データに含まれることはコンパイルを行う上での注意点である。本報告では、これらの「フォーマットの不統一」に関係する地球化学データベースが含む問題を取り上げるとともに、不統一の解消を図る方法について考えたい。
