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Kilauea volcano, Hawaii

Steady deformation pattern and the magma storage system of Kilauea volcano Yo Fukushima (DPRI, Kyoto University). Kilauea volcano, Hawaii. 謝辞： GPS データに関し、ハワイ火山観測所および Dan Sinnett 氏（ Stanford U ）に感謝します。 データの一部は、 PIXEL グループにおいて共有されているもので、 JAXA と東大地震研との 共同研究契約により JAXA から提供されました。.

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Kilauea volcano, Hawaii

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Presentation Transcript

  1. Steady deformation pattern and the magma storage system of Kilauea volcanoYo Fukushima (DPRI, Kyoto University) Kilauea volcano, Hawaii 謝辞：GPSデータに関し、ハワイ火山観測所およびDan Sinnett氏（Stanford U）に感謝します。 データの一部は、PIXELグループにおいて共有されているもので、 JAXAと東大地震研との 共同研究契約によりJAXAから提供されました。

  2. Kilauea Volcano マウナロア プウオオ火口 キラウエア 東リフトゾーン 海側に押し出される 南西リフトゾーン 9 km 火山体 定常すべり・スロースリップ・地震すべり

  3. Deformation of Kilauea in the 1990s 水平 上下 • S. Flank: Seaward 10cm/yr & coastal uplift • Summit and along rift zones: subsidence • Use InSAR to know the details

  4. 手法についてInSAR（干渉SAR、干渉合成開口レーダ）手法についてInSAR（干渉SAR、干渉合成開口レーダ） 違う時期に撮像された2枚のSAR画像から、衛星視線方向の地表変位量を測定する

  5. … InSAR time-series analysis Time … Time

  6. Principle of InSAR TS analysis (SBAS) 干渉画像５ 干渉画像４ 干渉画像３ 干渉画像２ d = Gm 干渉画像１ t1 t2 t3 t4 t5 時間 dt1 dt2 dt3 dt4 u1 u2 u3 u4

  7. Data • 21 ALOS/PALSAR images (55 pairs) • Incidence angle ~10 deg (nearly vertical) • May 2006 to Jan. 2011 (nearly 5 yrs)

  8. Baselines Dike intrusion (June 2007) Fissure eruption (Jul. 2997) March 2008 summit eruption SAR画像 干渉ペア Period 1 Period 2 Period 3 Period 4

  9. Result: Period 1May 2006 – June 2007. Uplift SW of the summit

  10. Result: Period 2Dike intrusion in June 2007, start of fissure eruption in July 2007 プウオオ火口

  11. Result: Period 3Oct. 2007 – Aug. 2009. Cont. of fissure eruption

  12. Result: Period 4Aug. 3008 – Jan. 2011. Back to the steady (?) state

  13. Fairly consistent w/GPS (quasi-vertical) （RMS 1.6 cm） Near summit ● GPS ＋ InSAR

  14. Modeling with BEM Vertical rift-zone reservoir （tensile crack） Top=3km depth, height ~6km Sub-horiz. decollement Dipping NW 5 deg • Boundary Conditions • Tensile crack: uniform normal stress, no shear stress • Decollement: no shear stress change, no normal displacement

  15. Can explain the overall deformation pattern of the “steady” state.

  16. Conclusions • Following results were obtained from analysis of ALOS/PALSAR data of May 2006 to Jan. 2011: Uplift SW of the summit -> Dike intrusion and onset of fissure eruption -> During the eruption, significant subsidence around the summit and Pu’u’O’o -> Decrease of the subsidence rate (steady state) • The steady state deformaiton can be explained by the magma supply to the rift-zone reservoir and the slip along the decollement. (no need of the summit reservoir)

  17. 垂直な開口クラック（リフト） ＋ 水平面のすべり 　　（Delaney et al., 1993） リフト 水平すべり面 (Owen et al., 1995)

  18. 垂直なリフトが開くと、peak-trough-peak型の垂直変動パターンになる。水平面がすべると、片側で沈降するパターンが得られる（Delaney et al., 1993）。 (Figs from Owen et al., 1995) 開口クラック 足し合わせ 水平すべり (Figs from Owen et al., 1995, Science)

  19. InSAR時系列解析（短基線長法）の原理 干渉画像５ 干渉画像４ 干渉画像３ 干渉画像２ d = Gm 干渉画像１ t1 t2 t3 t4 t5 時間 dt1 dt2 dt3 dt4 u1 u2 u3 u4

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