バリ島(インドネシア)のアグン山での2017-19年の活動:激しい不安、モニタリング、危機対応、避難、噴火
地震活動
1963年の噴火から五十年間、アグン山のCVGHMネットワークには地元の地震はほとんど記録されず、地震エネルギーは山の南側面からの文化的騒音によって支配されていた。, 2017年現在、地震モニタリングネットワークは、山頂から4キロメートルと5キロメートルのアグン山の南と南西の側面にある二つの短周期ステーションと、バトゥールカルデラにある四つの短周期ステーションで構成されている。 1A)。 危機を通じて、不安を監視するために使用される主要なデータストリームは、CVGHMネットワークからのリアルタイムの地震データとインドネシア気象、気候学、地球物理学局(BMKG)からの地震震源であった。,
CVGHMネットワークは、視覚観測を行い、毎日の地震カウントを行い、RSAM(リアルタイム地震振幅測定)を計算するために使用されました。 多くの震源はまた、危機の間にCVGHMネットワークを使用して手動で計算されたが、これらは主にBMKGソリューションを検証し、補完するために使用され、一貫してカタログ化されなかった。 以下の活動の説明は、すべてのデータソースから観測された地震活動の簡単な要約です。
地震の群れ(M2.3-3。,9)月半ばに記録されました2017,バトゥールカルデラのNWに位置,MMI IIIの最大報告された強度と.徐々に増加の数ヶ月後,地震率と地震エネルギーの間で急速に増加16と22九月2017一日あたりの地震の数十人から一日あたりの地震の数百人に(図. 2). フェルトレポートと地震波到達時間は、観測された火山-構造(VT)地震がアグン山とバトゥールカルデラ(すなわち、アグンのNW)の間に位置していることを示唆した。, しかし、BMKGによって生成された地域の震源ソリューションは、最初にイベントがアグン山に近いことを示唆しました(Fig。 3). 地震活動は22日にピークに達し、>800マグニチュードの地震>1CVGHM地震ネットワークによって記録された。 第2回)を開催した。 地震のマグニチュードも増加し、M4.2(BMKG)は26日に発生した。 これらの地震はすべて高周波のVT地震であった。,
VTイベントレートは20日に大幅に減少しました。 2B)と月上旬を通じて減少を続けました。 2017年には、地震監視ネットワークを強化し、山の近くのサイトに六つのブロードバンドデジタル局と短周期デジタル局を追加し、ネットワーク全体の検出 1A)。
月下旬には、地震の震源がNWに発生し続けながら、アグン山のNとNEに広がり始めました。, 月上旬までに、地震率はまだ一般的な大きなM3+イベントで一日あたり-300地震の安定したレベルに低下していました。 この間、地震率は減少したが、最も近い二つのステーションのRSAM比は、サミットクレーターに向かってマグマの移動の兆候を示し、RSAM値は微妙ではあるが持続的な長期的なトレンドの増加を示した。 3). 8月、2017-22:00UTC、BMKGはM4.9とアグン山の約10km NEに位置する一連の余震を記録した。 3)., その後まもなく,頂上に近い小さな低周波(LF)およびVT地震が定期的に認められた。 振戦の最初の明確な兆候(-40-120秒の持続時間、広帯域1-10Hz)は、12月UTCの早い時間までに記録された。 振り返ってみると、この時までに、マグマは明らかにアグン山の建物の上層(<5km)に侵入していました。 VTとLFの地震は低い速度で続き、21日の最初の水腫噴火を通じてRSAM値は徐々に増加したが、噴火そのものは地震学的に記録されなかった。, 21日の水腫噴火の翌日にはより多くの振戦が記録され、VTおよびLFイベント率は低レベルで続いた。 マグマ噴火の開始は現地時間22日の朝に25大きなLF地震の群れが先行していたが、同日の衛星データで初めて検出された溶岩滲出液の発症は地震学的に記録されていなかった。
滲出液の発症後、地震率とRSAM値は8月に大幅に増加するまで噴火前のレベルで続いた。, 地震活動の変動は,この時点での噴火活動の視覚的観測の変化と相関しなかった。 アグン山は初期の段階で定期的な個別の爆発を発生させ始めたが、23日までCVGHMネットワーク上で地震学的に爆発のいずれも記録されなかった。 この日以降、アグンでのほとんどすべての爆発はCVGHM地震ネットワークに記録されました。 しかし、各爆発の前には、地震率やエネルギーの増加は存在しなかったか、場合によってはその後の爆発を確実に予測するには微妙すぎました。, 25日または直前に最初の溶岩押出後から始まり、30-90分間続く振戦エピソードは散発的に発生したが、典型的には噴火行動と相関しなかった。 これらのエピソードは、クレーター溶岩の亀裂の成長による降雨とやけど岩の相互作用によるもっともらしいことを示唆する説得力のある証拠(午後の雨の間に繰り返される発生、比較的高い頻度のコンテンツ、および山頂での雨雲の視覚的観測)がある。, 噴火の最も激しい段階の間に、laharsの通過は火山のNとSの側面に地震学的に記録されました。 これらのラハールは、およそ21-30月の間に最初の爆発活動の間に火山の上部の側面に堆積した灰の降雨によって起こったと考えられていた。
月下旬の噴火活動の最も激しい段階の後、地震活動は減少した。, LF地震活動の増加は19January2018のStrombolian型爆発で最高潮に達しましたが、大規模な(M3+)VTsは月と月に続きましたが、全体的な地震率は一日あたり数十イベント 23June2018では、VTとLFの地震活動の小さな群れが始まり、27Juneの爆発と28-29Juneの追加の溶岩押出と灰の放出まで増加しました。 2July2018では、ストロンボリの活動は一連の地震爆発信号として記録されました。, 断続的な爆発活動に関連する地震活動は、現在(June2019)を通じて続いた。
変形
アグン山の変形は、5つの連続GNSSステーションのネットワークによって監視されますFig. 1A)は2012年に設置された。 2014年までに、すべてのサイトがデータの送信を停止していましたが、2017年後半に復活し、2016年までのデータの一部が復元されました。, 2017年から2018年にかけての噴火活動に先立ち、それに伴う表面変位は、ステーションレンド(図2Cおよび3D)からの時系列によって例示されるように、いくつ 2017年には群発地震が発生し、2017年には見かけ上のインフレが明らかになった。 いずれの期間も、運用ステーションの動きはAgungから離れていました(Fig., 3A)であり、後のインフレ時代は二つの大きなものであった(例えば、レンドの南向きの動きは月–月に–5mm、月-月に-20mmであった)。 最初のエピソードは地震活動を伴わなかった。 第二はゆっくりと増加する地震活動を伴い,その間に有意な変形は起こらなかった。 変位の単純なMogi model9は、10-20kmの深さでの圧力増加を示唆していますが、いくつかのデータポイントではより詳細な評価が可能ではありません。, この変形は、おそらく変位の大きさが小さいため、期間にわたるInSARデータでは明らかではありません10。
月の地震活動の急速な増加は、すべてのサイトで変形の有意な変化を伴っていた(図。 3)。 駅レンドは、例えば、火山の頂上に向かって北に移動し始めました。, InSARの結果は、アグンとバトゥールの間の10kmの深さでの堤防の設置を示唆しているが、GNSSステーション—特にREND—は、アグン山の北西への堤防の侵入とより深い源のデフレーションの組み合わせと一致している(月–月と月–月に膨張したのと同じソース)。 2017年の共同噴火のエピソードは溶岩押出の開始と一致し、アグン山の下の源のデフレーションと一致しているが、データはこの源の深さを区別することはできない。, 2017年から2018年にかけて、表面の変形は軽微であった。 2018年から2018年にかけて浅いインフレーションが検出され、その後溶岩の押し出しが行われ、2018年にかけて爆発頻度が増加した。
リモートセンシングと灰のサンプル
衛星データは、アグン山の頂上のクレーターと建物の頻繁なビューを提供しました。 クレーターでの蒸しは2017年に初めて報告された。 高解像度の衛星データは、少なくとも2016年以降、蒸しが断続的に見えていたことを示しました。, 衛星データ文書は、早ければ14September2017のように始まるNEクレーター壁の基部の近くの距骨の山から発せられた水の蒸しとエピソードポンディングの量と面積 21日の最初の爆発活動の後、衛星データは、その後の噴火の導管として役立ったより大きな山頂クレーターを中心とした直径100mの新しいクレーターを検出した。 21日のイベントからの灰サンプルは、マイナーな若年成分を含むが、再移動された建物のリチック材料によって支配されている(Fig. 4D、E)。, 収集したバルク灰試料を主要元素化学について分析し,安山岩のバルク化学を持っていた。 順次サンプリングは55から59重量に明らかな増加を明らかにした。%SiO2からの噴火した灰のバルク組成22November2018へ29November2018. 若ガラスの半定量分析により安山岩組成が確認された。 25日にこのクレーター内で小さな溶岩流が最初に観測され、27日までにクレーターの床を覆っていた。 5)., 溶岩流の流れが大幅に遅くなったとき、一週間未満で、溶岩流はクレーターの床を覆い、約121mの最大厚さと約24万m3の体積に達しました。 この時点で、溶岩は南縁に沿って位置するクレーター壁の低い点の高さの約三分の一に達していました。 5December2017では、活動の一週間の一時停止に続いて、溶岩流の中央部に新しい骨折が形成され始めていました。 骨折が広がるにつれて、画像は溶けた溶岩が骨折を密封するために下から流れ込んでいたことを示唆した。, 次の数ヶ月にわたって、爆発は溶岩表面を変更し続け、新しい爆発ピットを作成し、溶岩表面に粗い噴火の破片を堆積させました。 爆発の直前に中央通気面表面の局在化した膨張が観測された。 衛星画像は、28June2018に始まった溶岩押出の新しい期間が、November crater溶岩流のほぼ全体を覆い、厚さに-10mを追加した新しい材料を生成したことを明らかに,
ガス組成と排出率
1963年の噴火以来、アグンに長命の噴気孔がなかったため、2017年の不安以前には地球化学モニタリングプログラムや機器は設置されていなかった。, サミット付近の条件は近位採取には危険すぎると考えられていたため、地上ベースのリモートセンシング技術を用いた二酸化硫黄(SO2)の定期的な測定試みは、蒸気排出が目に見えて増加した後、2017年に始まった。 小さく永続的なプルームの存在と、許可されていないハイカーからの亜硫臭ガスの報告にもかかわらず、12月11日から1月14日にかけて行われた2017年2月の移動式DOAS(Differential Optical Absorption Spectrometry)のキャンペーンはすべてSO2を検出できなかった。,
月中旬には、小型のマルチガス12、13(マルチガス分析システム)を搭載した固定翼ドローン(AeroTerraScan model Ai450)を使用して、プルームH2O蒸気、CO2、SO2、H2Sの空中その場測定を行い、山頂から南へ530mの位置から11kmの位置に打ち上げ、サンプリングのために3,300mまで上昇した。 6)., 最初の成功した測定は00:21(UTC、08:21現地時間)に21日に得られ、大きなプルーム関連のCO2異常(ΔCO2=36ppmv;”σ”は測定が周囲の背景を差し引いて報告されていることを示す)を明らかにし、SO2はセンサー検出限界(-0.05ppmv;図)を下回っていた。 2E)。 以前のベースラインガス測定は比較のために利用できませんでしたが、この大きさのプルーム内CO2異常の空中測定は珍しい12、14、15、16、17であり、これらのデータは不安の重要な兆候と見なされました。, およそ9時間後、最初の水腫爆発が起こった。 翌日(22日)の地上ベースのDOAS測定では、SO2の放出速度は660t/dであった。 2次元)。 23日と24日の三つの異なるドローンフライトは、大きなCO2異常(ΔCO2=49-98ppmv)、非常に低いSO2混合比(SO2、MAX=0.55ppmv on23November;0.05ppmv on24November)、およびH2S(<0.17ppmv on24November)を発見した。, これらのデータによると、ガス排出量は非常にCO2が豊富でSが不足しており、平均モルCO2/SO2比は77から824に劇的に増加し、23-24 9:20UTC25に主なマグマ爆発相が始まる前に増加した。 2階)。,
最高SO2排出率は26日(5,500t/d)に測定されましたが、すぐに180t/dに1日低下しました。, 溶岩滲出中のガス排出量は非常に変動していた(SO2=140-1500t/d;monthly median=390t/d,n=14)、マグマ性が高く、19日のドローン飛行では、H2O、CO2、SO2ピーク(H2O/CO2=21、CO2/SO2=3.2;SO2、MAX=26.1ppmv)を持つ密なプルームを傍受した。 DOASの測定では、26月の大きなプルーム(BrO/SO2=3E-5)で非常に低いレベルのBrOが拾われました。 その後のデータは、BrO/SO2=1.8および1.9E-4までの増加傾向を示し、それぞれ17および18Decemberに検出された(Fig. 2)。, BrO/SO2比の増加は、HBrを放出するクレーター内の成長する溶岩流からの浅いマグマの脱ガスの増加と一致しており、その後、hbrをBrO18に部分的に変換する大気中の反応が続く。 月と月のさらなるDOAS測定は、SO2排出量が減少していることを示した(中央値January SO2=230t/d、n=12;February=220t/d、n=4)。 SO2の排出量は、1000June28押出イベントの後の週に一時的に28t/d以上に跳ね上がりましたが、その後すぐに低いベースライン値(<200t/d)に2018,
基本的なタイムラインの概要
以下では、発生したイベントのタイムラインを提供しますが、変形の場合と同様に、その時点では検出されませんでした。 私たちは、読者がそれらの変更につながったイベントや推論を理解できるように、警告レベルの変更の面でタイムラインをフレームします。 アラートレベルの変更の日付は、各エントリのヘッダーに示されますが、キーイベントと観測はその日付の前後に始まります。,
14九月2017–レベル2へのアップグレード:地震の最初の群れは、月半ば2017年に地元のアグンとバトゥール地震ネットワークによって記録されました。 図2は、2017年から2018年までの観測および地球物理学的測定のタイムラインを示しています。 2017年中旬までに、小さな熱異常が検出された頃(Fig. 2H、補足的な数字図。 S1)-AgungでのRSAM値はベースラインレベルから逸脱していたFig. 2B)であり、八月中旬までにVT地震が毎日発生しており、月に大幅に増加していた。, 振り返ってみると、インフレの第二のエピソードは、InSAR10によってだけでなく、August-SeptemberからGNSSによって検出されたことがわかりました。 サミットクレーターの北東部での異常な噴気活動は、地震活動の増加とともに、ワスパダ(レベル2)への警告レベルの変更を14日に促した(表1、図。 1Bおよび2A)。
18September2017–レベル3へのアップグレード:14日にクレーターに水のポンディング(おそらく建物から排出されるか、または噴気孔から凝縮される)が認められ、噴気孔の近くに小さなデルタが形成された。 噴気活動の増加、クレーター内の熱異常の増加、およびフェルト地震(M3+)は、地元住民の懸念のレベルを増加させた。 急速に増加する地震活動は、3月18日にSiaga(レベル)への警戒レベルの変更を促した。,
22September2017–レベル4へのアップグレード:地震活動は急速に加速し続け、RSAM値は22September(図2Bおよび3)でピークに達し、別の警告レベルの変更を促しました。 振り返ってみると、GNSSステーションの相対運動にも変化があったことがわかっています(図2Cおよび3)。 火山の南のGNSSステーションは火山に向かって動きを登録し、北西のステーション(CEGI)は火山から離れた動きを登録しました。 レベル4(Awas)への変更は、避難を引き起こしました。, RSAM値はその後減少しましたが、大きなマグニチュード地震(M4.2まで)を含む地震事象率の上昇は持続しました。 7月には、山頂火口の北東火口床から1500mほど上がった白色のガスプルームが地震で検出された。 3F)。 これは噴火の前に観察された最も高いプルームでした。 許可されていない登山者は、硫黄の臭い、ゴロゴロ音、および北東のクレーターの床からの噴気活動を報告しました。 しかし、SO2の排出量は、移動DOASによって12kmの距離で測定された検出限界を下回っていました(図。 2E)。,
29October2017–レベル3へのダウングレード:地震イベント率は20Octoberで急激に減少しましたが、VTsはサミット(近位イベント)に近づき始めました。 地震発生率の低下と避難期間の長さに伴い、警戒レベルは3月29日にSiaga(レベル)に引き下げられた。 月上旬に、RSAM値はゆっくりと増加し始めました(図2Bと3)。 8月にM4.9の地震が記録され、火山から約60キロメートルまで人々によって感じられた(修正されたメルカリ強度、MMI II–V)。, これは、危機期間中に記録された最大のVTイベントでした(図2Bおよび3)。
26November2017–レベル4へのアップグレード:月中旬に、LFイベントと揺れが現れ、地震イベントの場所は火山に近づきました。 火山のクレーターの上にマルチガスを搭載したドローン便は、CO2が豊富なプルームを21日早く検出しました。 2E、F)。 2017年のアグン噴火は、21日9時05分UTCに小さな水蒸気爆発で始まり、山頂から700メートルまでの灰の排出があった(図。 2Iおよび4)。, 適度な量のSO2(660t/d)は、マグマ脱ガスと一致する移動DOASによって翌日に検出された(Fig. 2次元)。 マルチガスドローンフライトは、CO2のレベルの上昇を23-24日に検出しました。 2階)。 より大きな、継続的な爆発は25日9時20分UTCに始まり、衛星の観測はクレーター内の溶岩流の存在を検出した。 灰柱は山頂から6キロメートル(約9キロメートルasl)に達し、26日までに到達した。 2I)とeseを旅し、ロンボクのプラヤ空港(アグンクレーターの約95km SE)を26-27、30、1月に閉鎖した。, 26日23:00UTCに、警告レベルはAwas(レベル4)に引き上げられました。 熱帯低気圧Cempakaは風の方向を変え、灰の雲を南と西に引っ張り、デンパサールのングラライ空港(アグンクレーターの約60km SW)を26-29日に閉鎖させた。 高いSO2放出は移動式DOASおよびOMI(オゾン監視の器械)衛星によって検出されました。 ライトニング、ラウドゴロゴロ、ラハールが生み出された(Fig. 4月下旬からの降雨により、灰の堆積物が動員された。 26-27日に二つのプルームが放出された。, 4B)、主クレーターから発せられる暗い、灰が豊富な部分と、かつての噴気孔フィールドから来る豊富な白い蒸気プルームを持つ。 27日までに、溶岩がクレーターの床を覆った(Fig. 5月29日には山頂クレーターを急速に埋め始め、プルームの高さも低下した。 火山の周りにいくつかの灰が堆積した:それはより厚く、最大の灰排出期間中に卓越風向に沿ってWSW方向にさらに拡張された。, 降雨によるラハールは、NNW、N、ENE、SE、SおよびSWの16の排水路内で発生し、SW側面上部のTukad Yeh Unda川がバドゥン海峡(アグン頂上から約30km)まで最も重要な流れであった。 連続爆発期間は4月まで半連続で低レベルのプルームが続き、30-60分ごとに頻繁に地震が起こり、灰の”パフ”(蒸気プルーム)が始まった(Fig. 2).,
10February2018–レベル3へのダウングレード:約23December2017,定期的なパフィングが停止し、毎日から毎週、離散的な、地震で検出された爆発が始まりました(図のピンク 2)、典型的には頂上から2.5km(-5.5km asl)までのプルームを生成し、冷却溶岩流に爆発ピットを残す。 爆発の頻度が止まったため、除外ゾーンは半径6キロメートルに縮小され、4月には閉鎖された。 マイナーなストロンボリの爆発活動は、爆発の頻度が大幅に減少した後、19January2018に観察されました。, 警戒レベルは3月10日にSiaga(レベル)に引き下げられた。 月から月下旬の間に、断続的な離散爆発があり、一般的に低い(ただし、背景を超える)SO2排出量と地震活性率(図)がありました。 2). 23June2018のVTイベントの群れは、27June2018の小さな爆発に先行し、28-29June2018の溶岩押出と連続灰放出が続きました。 WSWへの連続灰放出は、28-29June2018(UTC)のデンパサール、バリ、ジェンバー、東ジャワ空港での飛行操作に影響を与えました。, 13時04分(UTC)2日、ストロンボリの噴火が山頂火口から2-3キロメートルまで白熱物質を投げた。 除外ゾーンは半径4キロに設定されていたにもかかわらず、このゾーン外の何千人もの人々は、白熱電球が遠くに移動する恐れと火山によって生成された大きな雷鳴のために自己避難しました。 これらの爆発による灰の排出は西に移動し、3月に東ジャワ(BanyuwangiとJember)の空港が閉鎖された。, その後、多数の小さな爆発の期間があり、2018年を通じて徐々に頻度が低下しました(Fig. 2). 小規模な地震活動が続きました。 29日と5日には、M6.4とM6.8の二つの大地震がロンボク島のNを襲った(<アグン山の120km E)。 これらの地震の後に薄い白いプルームの連続的な脱気が観察されたが、これらの地震の直後に他の噴火活動の変化は観察されず、代わりに同様の低レベルの爆発がこの執筆時点を通じて続けられている。