火山についてのQ＆A集

Question #112
Q
　大学の教養の講義で、マグマの分布、火山、地震などに関するレポート課題というものがあり、そのために、沈み込み帯におけるマグマの成因を本で調べていたところ、「マグマの発生には沈み込むプレート、及び、マントルウェッジ最下部にプレートに沿って形成される含水層内での脱水分解反応によるＨ２Ｏの供給が、本質的な役割を果たす」とありました。講義では、島弧の火山列は列を成すことがよくあり、マグマの分布も一様ではない、と聴いた気がしますが、前述の文からでは、マントルウェッジ最下部の部分融解帯が不連続であるか否かということはわかりません。
　そこで質問なのですが、 1.沈み込み帯下においてのマグマ発生の際のマントルウェッジ最下部の部分融解帯は連続したものなのでしょうか？ 2.部分融解帯が不連続だとしたら、どうしてそのようになるのでしょうか？ 3.また、沈み込み帯下において、マントルウェッジではなく、スラブ自体が融解してマグマが発生することはないのでしょうか？
　私は工学部1回生で地学に関して付け焼き刃の知識しかないので、間抜けな質問をしてしまっているかもしれませんが、どうかよろしくお願いします。 (8/14/98)

A.O:大学生:19

A
　まず、3についてお答えします。沈み込み帯の存在する火山の成因としては (あ)スラブ表層の溶融、 (い)スラブ由来の水による融点低下でマントルウエッジのかんらん岩が溶融、 という2つのモデルが代表的なものです。 ただし、沈み込むスラブの温度が計算や観測によって推定され、実験的に決め られたスラブ物質の融点と比較するデータが集まるにつれて、スラブ自身の溶 融が起き得るのは非常に若いスラブ（あまり冷たくないスラブ）が沈み込んで いる場所（例えば伊豆・マリアナ弧など）などに限られており、こうした場所 以外ではスラブ自身の溶融が起きている可能性は低いと考えられるようになっ てきました。


　さて、次に(1)と(2)についてマントルウエッジの融解という観点から考えて みましょう。まず答えから言ってしまうと、地上において観察される火山の分 布が一様ではなく沈み込みと平行な方向にも垂直な方向にもある種の集まりを 持っているのと同様に、部分融解帯も決して一様なものではありません。では 何故、一様にはならないのでしょうか。
　今、私たちが目にするような地表の火山分布ができるためには、地下深部 で、(a)H2Oの生成、(b)マグマ源へのH2Oの移動と部分溶融帯の形成、という2 つのステップが必要です。こうしたそれぞれのステップに、一様でない部分溶 融帯を作りうるプロセスがあるのです。 (a)のH2Oの生成の要因には、岩石の空隙中に閉じこめられていた水の絞り出し と含水鉱物の分解反応とがあります。前者は連続的に起きますが、多くの水は 沈み込みが始まって間もなく絞り出されてしまい、火山の形成にはあまり寄与 していないと考えられています。後者は含水鉱物の分解反応に特有な温度圧力 下でのみ起こりますから、不連続なH2Oの生成となるわけです。(b)において は、H2Oの移動中に一様な分布からH2Oの集中がおきる可能性と部分溶融帯自身 が不均一な分布に成長していく可能性とが存在します。雨の日の軒先からした たる雨のしずくや、お風呂場で天井から落ちてくる水滴を思い出してくださ い。初めはほぼ一様に分布していたとしても、小さな滴のあるものが少しずつ 周囲の小さな水滴を吸収して大きく成長していき、ついには落下する様子が観 察できるはずです。これと同じように、時間空間スケールと上下の向きは異な りますが、大きく成長したものほどより大きな成長・移動速度を持つようにな るといった不均一性が増大していく現象が、マントルウェッジでも起きている と考えられています。
　さて、以上のような幾つかのプロセス、それらのどのプロセスによってどの ような方向の非一様性が実現するか、ぜひ考えてみてください。
　さらに地表で観察される火山の分布について言うならば、部分融解帯で作ら れたマグマが地表までの上昇する過程で地殻の構造や応力などの影響をうける ということも、一様でない火山分布の原因に付け加えなくてはなりません。 （8/19/98）

安田　敦（東京大学・地震研究所）

Question #111
Q 日本で最深のカルデラ湖である田沢湖は、十和田湖、支笏湖、洞爺湖、屈斜路湖、摩周湖のように その周囲に過去の噴火としての地質学的記録があまりないので、成因については隕石落下説もあるやに ききましたが、本当のところはどうなのでしょうか。 田沢火山によるものであれば、田沢湖のどういったところにカルデラ湖としての証拠が ありますか。行ってみたいと思います。 (8/11/98)

火山研究サラリーマン:会社員:39

A
　火山研究サラリーマンさん，こんにちは．
　結論を申し上げますと，本当の所はわからないと言うのが火山学の現状で す．
　この問題は今でも火山学者の間でよく話題になります．しかし，1963年の北 海道大学の横山先生の地球物理学的観測に関する報告以来論文は出版されてい ません．この横山論文，私の大学の図書館にはなかったので正確な所は覚えて いませんが，カルデラ説と隕石衝突説の二つについて検討し，結局白黒はつけ られないという結論でした．また，この他に構造性の陥没湖説なども検討さ れたことがあります．
　隕石衝突の証拠を探すと努力は，30年前から行われているそうです．しか し，このような努力にもかかわらず，残念ながら，決着はいまだについていま せん．ちなみに，カルデラ湖としての証拠は今の所何もありません．
　東北の火山の三不思議の一つといっていいでしょうねえ，この問題は・・・ 気にはなるのですが，決め手がありません． （8/21/98）

林　信太郎（秋田大学・教育文化学部）

Question #110
Q 奈良県の榛原の北に額井岳という美しい山があります。この山は古い火山だということを読んだ記憶がありますが、本当にそうなんでしょうか。この山の近くに形のよく似た山がありますがそれらもそうなのでしょうか。また、大和三山の中の耳成山と畝傍山も小さな火山だとどこかで読んだ記憶もあるます。 (8/10/98)

火山好きの英語教師:公務員:４１

A
　火山という言葉は新版地学事典（平凡社）によると火山活動により地表付近 に生じた特徴的な構造あるいは地形をさします。額井岳がどの様に美しい形状 をしているのかは質問の文章からは理解できませんが、例えば仮に富士山のよ うな形状をしていたとして、形状だけから火山だと断言することは困難です。 少なくともマグマが噴出した形跡があるかどうかは調べなければなりません。 残念ながら額井岳付近の地質調査の資料がないので、額井岳に関しては火山か どうかは分かりません。
　耳成山と畝傍山に関しては日本地方地質誌「近畿地方」改訂版（松下進著、 朝倉書店）によれば、ざくろ石黒雲母流紋岩の流離構造を示す貫入岩が存在し ているということですので、マグマが存在したことは確かなようです。しか し、貫入岩ということは、現在の地形が火山であったということではなく、か つて火山として活動していたかも知れませんが、現在では表面がどんどん削剥 されて、芯の部分だけが残っているということになります。
　形からその山の成因が判断できれば、便利ですが、火山と判断するためには 詳細な地質調査が必要となります。 (8/12/98)

鎌田桂子（神戸大学・理学部）

Question #109
Q 岩手山の噴火について騒がれていますが、近隣の火山への影響といったものはないのでしょうか。 秋田焼山の噴火も、一連の地下活動のように思えるのですが、どうでしょう。

(8/6/98)

ひぐま:学生:２９

A それは，難しい質問です．
　東北地方の過去の噴火記録では，そういう風に見えることもたしかにあるよ うです．たとえば，福島県では1900年頃に相次いで3つの火山が噴火していま す．1888年の磐梯山の水蒸気爆発と山体崩壊，1893年の吾妻山一切経山の噴 火，1900年の安達太良山の噴火です．しかし，このようなケースはむしろ少な く，独立した火山活動が多いと思います．
　東北地方の火山は南北方向に連なる奥羽山脈に沿って分布しています．その 西側には火山がありますが，東側にはありません．そのため，この火山の並び を火山フロントとよびます．近隣という場合には，フロント沿いの南北方向 と，それに直交する東西方向があるりますが，どちらが重要なのでしょうか．
　火山が噴火するためには，地下のマグマたまりへのマグマの蓄積と，噴火の トリガとなる地表への通路の形成が必要です．東北日本孤は，東側から太平 洋プレートがもぐり込んでいるので，基本的にたえず東西方向に圧縮されるよ うな力がかかっています．もし，関連があるとしたら，東西方向の方が可能性 があるように思われます．福島の例も，東西方向です．
　さて，岩手山についてですが，有史時代の活動記録を整理した土井先生は， 周辺の火山活動や三陸沖の地震も含めて連関があるのではないかという意見を おもちのようです． http://gakkai.gtl.isas.ac.jp/lociin/tokoHTML0130/Vb_01160002yz_2.html （8/14/98）

千葉達朗（アジア航測株式会社・防災部）

Question #108
Q キラウェア火山の上空をツアーヘリで飛んでいるうちに、段々火山に興味を持ち始めていくうちに色々もっと詳しく 知りたいことが出てきたので、質問をしたいのですが、海外の火山の質問でも構わないですか？もしも、回答が 頂けるようでしたら、又改めて、メールさせてもらいます。 (8/2/98)

シャカ２６（望月）:ヘリコプターツアーパイロット:２９

A 特定火山の細かい地名や地形などに関したことでなく，一般的な，火山現象に 関することであれば，外国の火山でも回答可能です．特に，前者のような細か いことをお知りになりたい場合は，外国の火山に関するサイト（日本火山学会 のフロントページのリンク先を参照にして下さい）がありますので，そちらで 質問されるの確実かと思います． (8/3/98)

ホームページ管理者

Question #107
Q
　中学校の理科の教科書で、火山の噴火について次のように説明されています。 「マグマは地表へ向けて上昇し地下数ｋｍでいったん止まりマグマだまりをつくっている。ここから上昇したマグマが噴火を起こすもとに なっている。マグマは水蒸気、二酸化炭素、二酸化硫黄などの火山ガスを溶かし込んでいる。地下のマグマが冷えてくると火山ガスが 地表近くに集まりその圧力が高くなり、ついには上の岩石を吹き飛ばし噴火口が開く。それにともなってマグマも地表に吹き出し噴火 が起こる。」
　この説明からはマグマが冷えた時点で、噴火が起こると理解できます。しかしこれでは子供たちは、「マグマが冷える＝マグマの活動 が不活発になった時点」で噴火が起こるような捉え方をどうしてもしてしまいます。私もどうも噴火時の地下のようすのイメージが涌きま せん。地学分野で火山の活動は子供たちにとても興味のあるところです。正しい火山噴火のイメージを伝えてあげたいと思います。 よろしくおねがいします。　 (8/1/98)

園田　研之:中学校教員（理科）:３８

A
　ご質問の趣旨は，以下のようなことですね．
　マグマが冷えてくると，液体のマグマの一部は固体の結晶になる．マグマ中 の火山ガスは，結晶の中には入りにくいので，残った液体のマグマにどんどん 濃集していく．そうすると，火山ガスがマグマにとけ込みうる許容量を越えて しまって，ついには発泡してマグマが噴出してくる．ご質問を読んでなるほど と思いました．マグマが冷えると火山が噴火する？？たしかに矛盾しているよ うに思えますよね．やかんの湯が沸騰するのは逆に温度が上昇した時なのに， その逆をいくわけですからね．
　このことを理解してもらうために，私は，ビールを冷凍庫に入れっぱなしに して忘れていると，ビールがシャーベット状に凍って残った液体の中の炭酸ガ スが発泡してびんの隙間からこぼれ出ているという例をあげて説明していま す．また，マグマが地下で発生して，地表に上昇し，冷やされて固まるまでの 一連のプロセスの中で噴火は起こるのだと説明しております．
　なお，上記のようにして噴火が起こることもありえますが，ほかにも，地下 のマグマが急激に上昇したり地殻に断列が生じたり，もしくはマグマの頭上の 山体が地滑りなどのためになくなったりして圧力が低下した場合にも発泡して 噴火が導かれることもあります． (8/12/98)

三宅康幸（信州大学・理学部）

Question #106
Q 地殻熱流量の地域分布に関して教えて下さい。

地殻熱流量分布について学習した際、中央海嶺で熱流量が高い理由や海溝域で低い理由などは理解できたのですが、日本海に代表されるような 縁海でもかなり高い熱流量がある理由が良く分かりませんでした。そこで、この理由についてお教え下さい。よろしくお願いします。 尚、基礎知識として、地殻熱流量の熱源が@地球形成期に解放される位置エネルギーA放射性元素の壊変に伴うエネルギー等である事は知っております。

(7/24/98)

地物か地質進学を目指す受験生:予備校生:19

A
　地殻熱流量は中央海嶺で高いだけでなくそこから遠ざかって海底の年齢が古 くなるにつれて低くなることが古くからわかっています．生まれたばかりの海 底は温かく古い海底は冷たいというわけです．日本海は約千五百万年前に拡大 したことがわかっています．ですから熱流量もそれなりに高いことになりま す．
　ところで日本海に限らず私たちの身近なところでも変動は今も続いていま す．沖縄トラフが拡大したり，その北部に当たる九州や九州西部の海底などで もまだ詳細はわかっていませんが変動が起こっており，その結果のひとつとし て地溝やカルデラ，火山活動なども理解されつつあります．「現実は教科書よ り奇なり」です．がんばってください． (8/3/98)

鍵山恒臣（東京大学・地震研究所）

Question #105
Q 8月10日から12日まで、岩手山麓の網張温泉（岩手山の南西側）に行くのですが、旅館が溶岩に呑まれるようなことが起きるんでしょうか？　時期的、場所的に危険性があるか教えて下さい。 (7/16/98)

岩本　久:会社員:34

A 岩手山の噴火がいつ起こるのかは，これまでのいくつかの回答にある通り，現 時点では誰もはっきりいうことはできません．南西側へドロドロの溶岩が流れ てくる可能性は，＃104の回答にもあるように，極めて低いといえます．ただ し，一旦噴火が始まれば，直接，噴火に関係のないものを含めて，さまざまな 災害が起こる可能性がありますので，気象庁などから出される火山情報（おも に報道機関経由）を参考にして下さい． （7/17/98）

中田節也（東大・火山センター）

Question #104
Q １ 岩手山が噴火した場合、それはどのような形態の噴火となるので しょうか。 ２ また、雲仙の時ほどの規模になる可能性はあるのでしょうか。 ３ 噴火した場合、どのような被害が予想されるのでしょうか。 （１） 火砕流 （２） 溶岩の流出・それに伴う火災 （３） 土石流 等の可能性は。？ ４ 今後の活動については。

(7/16/98)

Ｔ．Ｏ:公務員:３０

A
　これまでの岩手山の観測経験が少なく，岩手山がこれから噴火が噴火するの かも含めて，確実なことを言うのはかなり難しいでしょう．ただ岩手山の過去 の歴史噴火記録が参考にするとある程度の推測はできます．
　これまで岩手山では比較的大きな噴火記録として，1686年と1732年の噴火が あります．1686年の噴火では，岩手山の山頂火口から噴火し，スコリアを放出 しました．噴火の初期にはマグマ水蒸気爆発を起こしたようです．このときは 盛岡市内にも降灰があったようです．まだ雪が残っている時期に噴火が起きた ため，噴火で融けた雪が泥流となって，岩手山東部山麓のいくつかの集落に被 害がありました．記録からは活発な噴火は1日ほどで終わり，その後は火山灰 を火口周辺に降らせる程度の噴火が半年ほど続いたとされています．
　1732年の噴火は，岩手山近傍で有感地震があったあと，岩手山北東山腹で側 火口が開いて，噴火が始まりました．側火口の数は４つで，最も低位置の火口 から，焼走り溶岩流が流れ出しています．地震で住民が避難したという記録は ありますが，噴火による直接の被害は生じていないようです．この活動も半年 ほどで終了しました．このほかそれほど規模は大きくありませんが，1919年に 西岩手の大地獄付近で，水蒸気爆発が起きています．
　地質学的な記録では，降下スコリアや溶岩流のほかに数万から数千年前に岩 屑なだれも起きています．


　現在浅い地震が起きているのは，岩手山の西側です．このことから噴火があ るとすると，大地獄周辺での水蒸気爆発が最も可能性が高いと思われます．水 蒸気爆発なら火口周辺に爆発による岩塊の放出，岩手山周辺への降灰などが考 えられます．
　これより大きな噴火になるかどうかは，現段階ではわからないというのが正 直な所だと思います．しかし大規模な噴火に至るには，地震活動の今まで以上 の活発化や，地殻変動が観測されると思われます．マグマが地表に達して噴火 が起きれば，スコリア・軽石の放出や降灰，溶岩流流出，火砕流もありえま す．ただ岩手山では大規模な火砕流はあまり知られていません．
　噴火や火山灰の堆積で土石流，泥流が沢や川沿いに発生する可能性もありま す．特に積雪時には注意したほうがよいでしょう．


　現在各機関，大学などで岩手山の観測を強化しつつあります．これらの観測 から得られた情報は気象庁から公表されますから，これらの情報に注意してい ただきたいと思います． （7/16/98）

川辺禎久（工業技術院・地質調査所・環境地質）

Question #103
Q この前、三瓶山に関する質問をされている方がいらっしゃいました。私も島根県に住んでいるので、興味深く拝見しました。 ところで、その質問に対する回答の中に「重力測定」とか「低重力異常」という用語が出てくるのですが、専門の知識がない私にはこれらの意味が全くわかりません。お手数ですが、できるだけ分かりやすく解説していただければ幸いです。 また、回答の中に「明瞭な低重力異常が存在し、その形は多角形状である」とありますが、このことからどのような言えるのでしょうか。こちらの方も、よろしくお願いいたします。

(7/15/98)

やみぞ:会社員:30

A
　わかりにくい回答をしていまい，失礼をいたしました．　このように，回答 に対する質問も歓迎しております．　


　重力測定とは，重力の強さ(や方向)を測ることです．また，低重力異常と は，重力の強度が周囲よりも低くなっていることをいいます．(重力異常とい っても人に体で感じるほど違う訳ではなく，ごくわずかなものです)．重力異 常の主な原因としては，その土地の地下を構成する岩石の密度に違いにありま す．すなわち，地下に密度の高い岩石があれば重力は強く，密度の低い岩石が あれば重力は弱くなります．　


　　さて，三瓶火山は，4×6kmほどの凹地(三瓶カルデラ)とその内側の溶岩ド ーム群からなります．このカルデラについて重力測定を行ったところ，はっき りとした重力の低異常がみつかりました(小室ほか，1996)．すなわち，三瓶カ ルデラは地表に凹地形があるだけではなく，基盤をなす花崗岩にもへこみがあ り，そのへこみを密度の低い火山岩が埋めているのです．その低異常の地域の 広がりは四角い形をしていました．なぜ，四角いのかについては，はっきりし たことはわかっていません．1つの案としては，カルデラができる前にマグマ の上昇によってこの地域一帯に隆起が起こり，その時にブロック状に陥没が起 こったためではないか，と小室ほか(1996)では推察しています． （7/21/98）

星住英夫（工業技術院・地質調査所・地質部）

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