The Piezomagnetic Field Associated with the Mogi Model
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概要
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An analytical solution can be obtained for the piezomagnetic field accompanying a strain nucleus of the center of dilatation within the semi-infinite elastic medium. In volcanology, the problem is called the Mogi model, which successfully explains surface displacements around a volcano associated with its eruptions. The stressinduced magnetization within a uniformly magnetized crustal layer can be expressed in the form of a linear combination of stress com- ponents. The convolution integrals representing the piezomagnetic field are then evaluated by the Fourier transform method. The solution consists of combination of dipoles and quadrupoles at depth. Especially under appropriate conditions of actual volcanoes, the piezomagnetic field accompanying the Mogi model is equivalent to that of a magnetic dipole embedded at the dilating center. The stress-induced magnetization might be responsible for at least a portion of the rapid geomagnetic changes associated with eruptions of the Oshima volcano, Japan, although the dominant long-period variations would be of thermal origin.茂木(1958)は火山噴火に伴う地殻変動を理解するモデルとして,半無限弾性体中に置かれた一様膨張の点力源による地表の変形を考えた.この茂木モデルに伴う応力によって,地殻の帯磁が変化する(可逆的ピエゾ磁気効果)ので,それによる磁場変化を求めた.地表面から地殻のある深さまで一様帯磁していると仮定し,力源の大きさを無視すると,地上での磁場変化の解か解析的に得られる.この解は,地下の幾つかの点に置かれた磁気双極子と四重極の組合せより成る.特にキュリー点等温面が力源より十分深いならば,地上での磁場は力源の位置に置かれた双極子によるそれでよく近似できる.伊豆大島三原山の西にある野増の地磁気観測所では,噴火に先立って偏角が西偏し,噴火の後に東側する例が知られている.この変化は従来,火山体の熱消磁で説明されてきたが,応力変化でも同様な現象が生じ得ることが分った.野増における偏角変化の少なくとも一部は,ピエゾ磁気効果で説明できるかもしれない.
- 1979-11-30