Date: 16:00-18:00, Friday, June 27, 2025
発表者: 北村有迅
Speaker: Yujin Kitamura
Title: Seawater radon as a geochemical tracer of seismic activity in the Yatsushiro Sea Submarine Faults after the 2016 Kumamoto earthquake
Abstract: The Yatsushiro Sea, located off the western coast of Kyushu, contains a group of submarine faults forming the southern segment of the Hinagu Fault Zone, which was one of the sources of the 2016 Kumamoto Earthquake (Mw 7.0). This fault zone is now considered one of the most seismically hazardous in western Japan, with a 0–16% probability of rupture over the next 30 years.
In response to the Kumamoto Earthquake, our research team conducted a marine geophysical and geochemical survey in the Yatsushiro Sea using the R/V Hakuho Maru. Sediment cores were collected using piston and multiple corers, while sub-bottom profiling was employed for stratigraphic analysis. For the first time, radon (^222Rn) concentrations in bottom seawater just above the sediment surface were measured. Radon is a noble gas that dissolves easily in water and accumulates in fault zones due to increased surface contact between rock, sediment, and fluid. New fractures formed from crustal strain may further elevate radon levels.
Seismic analyses were conducted across seven study points to assess changes in seismicity, moment release, and b-values before and after the 2016 event. The results showed increased seismic activity overall, with significantly lower b-values and higher moment release at Points 2 and 3. Notably, these same areas showed elevated radon concentrations.
These findings suggest intensified crustal activity and strain accumulation in the northeastern Yatsushiro Sea section, likely causing new fracture formation and promoting the upward migration of radon-rich fluids through fault zones. The co-occurrence of low b-values and high radon anomalies supports the hypothesis that this area is undergoing an earthquake preparation process. This study demonstrates that radon concentration in bottom seawater, similar to groundwater indicators on land, can serve as a valuable tracer for submarine fault activity and seismic risk assessment.
名前：川嶋 大陸
Name：Kawashima Tairiku
タイトル：アパタイトのフィッショントラックアニーリングと熱計算
Title：Fission Track Annealing in Apatite and Thermal Calculations
要旨：アパタイトは一般的な地殻岩石の多くに普遍的に存在し、2価のカルシウムと置換することでUやThなどの微量元素を取り組む。このことからアパタイトはU-Pb法や（U-Th）/He法、フィッショントラック（FT）法などの多様な地質年代測定法に利用されている。中でもFT法は238Uの自発核分裂を利用して、年代測定を行う手法である。年代を測定する際は、エッチングという化学処理を行うことで表面に存在するトラックを目視可能なサイズまで拡大する。これによってトラックの本数を数え、さらに鉱物中のU濃度を参照することによって年代を決定する。
一方でエッチング処理を経ていない小さなトラックは、加熱（アニーリング）によって消失することが知られている。この消失現象は温度と時間に依存し、加熱温度の上昇や加熱時間の増加によってトラックの消失は進行する。この性質により、FT法は地質の熱履歴を調べる目的でも応用が進んでいる。
以前、岩野さんの実験によって、フェムト秒レーザーの照射を行うことでもアニーリングによるトラックの消失が発生することが確認された。レーザー照射後には照射点を中心にして同心円状にトラックの消失が進行した。これは加熱の状況がちょうどトラックの消失する時間・温度条件と重なることを意味し、レーザーによる加熱状況を知る上での1つの指標になることが期待される。
本研究は、レーザー照射試料に対して熱拡散計算を実施し、トラック消失領域の時空間分布を再現することでレーザーによる局所加熱過程を定量的に評価し、アパタイトFTトラックのアニーリング機構に対する理解を深めることを目的としている。