コーサカ:公務員:33

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

おおしま:高校教師:４０

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

アマンタジン:医師:２７

　アマンタジンさんの御質問はマグマ−水蒸気爆発についてですが，まず，三 宅村が 平成6年に発行した三宅島火山防災マップに示された”マグマ−水蒸気 爆発が発生す る可能性が高い地域”を確認しましょう．このように表示され た地域は，火口が生じ る可能性が高い地域（図上では1962年，1940年， 1874年の噴火割れ目がのびた島の北 東地域と1983年，1763年，1712年の噴火 割れ目がのびた阿古，薄木，粟辺など南西地 域）と火口が生じる可能性がや や高い地域（図上では1595年，1535年の噴火割れ目が のびた坪田や三池など 南東〜東地域）のうち，海岸沿いの標高がおよそ200m以下の地 域が相当しま す．
　この図の作成者の意図は，（割れ目）火口が開口してマグマが上昇してくる 可能性 が高く，かつ，地下水や海水など豊富な水と接触できる範囲を”マグ マ−水蒸気爆発 が発生する可能性が高い地域”として示したものだと理解で きます．標高200m以下と した理由は三宅島の過去のマグマ−水蒸気爆発によ ってできた爆裂火口の地形が存在 することや地下水の存在の状態から地下に 豊富な水があると判断したと考えられま す．また浅い海底（水深100m以浅） でもマグマ-水蒸気爆発は起こりますから，海側 へも範囲は拡げて示してあり ます．
　それでは，マグマが水と接触すれば必ず爆発的なマグマ−水蒸気爆発が起こ るか？ というと実はそうではないのです．接触する水とマグマの比率は任意 の割合いを考え ることができますが，その比率がある範囲にある場合に特に 爆発的になるのです．水 /マグマの重量比がが0.3〜1くらいのとき最も爆発の 効率がよいという研究もありま す．ですから．同じ場所で噴火が起こって も，マグマ自身の噴出率によって水とマグ マの接触の割合が変わり，爆発の 規模も異なる，というのがふつうです．一回の噴火 の中でも時間の経過（マ グマの噴出率の変化）とともにマグマ噴火からマグマ−水蒸 気噴火になった り，その逆が起こることも珍しくありません．1940年，1962年には幸 いにも 水とマグマの比率が規模の大きなマグマ−水蒸気爆発につながらないものだっ たのでしょう．しかし，この2回の噴火の溶岩で埋め立てられた赤場暁湾自体 は過去 にマグマ−水蒸気爆発で開いた火口の跡だったらしいのです．
　なお，工学の分野では火山のマグマ−水蒸気爆発に類似した現象として，高 温の溶 融体が低温の溶融体と接触して爆発的に蒸気が発生する”蒸気爆発” が知られていま す．一例として，原子力発電所の炉心溶融事故に伴っておこ りうる現象でもあり，最 悪の場合，圧力容器の破壊に至る可能性もあるとさ れ，実験を含め詳しく研究されて います．
　（01/06/03）

津久井雅志（千葉大学・理学部・地球科学科） --

Ｃ５７／ＢＬ６Ｊ:地方公務員:42

井村隆介（鹿児島大学・理学部・地球環境科学科）

なっつ:学生:１８

さて伊豆大島は若い火山で，降水はすぐにしみ込んでしまうため，よほどの大 雨の時以外ではほとんど地表水はありません．そのため昔はもっぱら雨水を溜 めて飲料水に使っていたほか，G・Hレンズがつくる淡水層を井戸を掘って利用 していたそうです．雨水利用はとても安定した水資源とは言えませんし，井戸 の方も大量に水を使用する夏季に汲み上げ量が増えると，G・Hレンズに海水が 混入するようになって，少ししょっぱい水になっていたそうです．正確にいつ からかは失念しましたが，現在では，井戸のほかに東の海食崖のフノーの滝の 水を大々的に利用するようになりました．フノーの滝の水源は谷の途中の成層 した湖成層の下からわき出す湧水です．おそらく古い筆島火山とその西側に成 長した伊豆大島火山の間につくられた凹地，または古いカルデラ構造が埋もれ ていて，それが地下水を涵養しているのだろうと考えられます．フノーの滝を 水源にしてから，水不足はほとんど起こらなくなったそうです．伊豆大島の場 合，湧水の大規模な利用は比較的最近ですが，安定した水資源として湧水は非 常に大切なものです．

なお，伊豆大島には縄文早期からの人類遺跡が発見されていますが，それらは 泉津や野増など，噴火の影響を受けにくく，湧水がある場所に多いように見え ます．縄文人たちもいつでも水が得られる，湧水が近い場所を選んで住んでい たのかもしれませんね．
　（12/25/02）

川辺禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門）

なっつ:学生:１８

植物の専門ではないので，玄武岩地帯に特有の植生があるのかについてはよく わかりません．ただ火山ガスの影響を受けている三宅島をみても，もともと現 地性の植物は，比較的火山ガスに強いものが多く，人間が持ち込んだスギやク ロマツは大きな影響を受けているようです．伊豆大島の裏砂漠は，噴火で降り 積もったスコリアや火山灰で植生がまず破壊され，その後のマグマ後退期に放 出される二酸化硫黄などの火山ガスの影響で植生の回復がさらに遅れることに よるようです．伊豆大島のいわゆる砂漠の分布は，三原山の東北東側と南西側 に延びていますが，これは伊豆大島の卓越風の方向と一致します．風で火山ガ スが流され酸性に弱い植物は定着できず，さらに地表のスコリアや火山灰が風 で移動することで植物が定着しにくいためと考えられます．なお，1986年噴火 のあと，火山ガスの放出はこれまでの噴火より早く終わったため，伊豆大島カ ルデラ内の植生はより早く回復しているようです．
　（12/25/02）

川辺禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門） --

(11/21/02)

青葉マーク:公務員:45

例えば、水蒸気爆発では、古い溶岩が細かくくだけて火山灰や火山岩塊とな り、火口から勢い良く放出されます。また、雲仙普賢岳の火砕流では、火口で 一旦固まった溶岩が崩れて粉々になった火山砕屑物が流れ下りました。

火山灰は火山砕屑物の一部ですから成因を含んだ言葉ではありません。大きさ が２ミリメートル以下の粒子です。上のどの過程によってもできます。マグマ が発泡して泡が弾けたときや、まだスポンジ状の軽石が噴煙中でぶつかって壊 れて生産されるのももちろん火山灰です。
　（11/23/02）

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

小学6年生:なし:12

スコリアとは泡だった黒っぽいものです。白っぽい色のときは軽石（かるい し）とよばれます。それらがくだけて、こなごなになれば火山灰になります。 火山灰は別の原因でもできます（下の回答を参考にして下さい）。

カルデラができるにはいろいろな原因があります。地下にあったたくさんのマ グマが一度になくなったために、地面が落っこちてできることや、山が大きく くずれたり、噴火のときに火口付近がはでにふき飛ばされたりしてできること があります。カルデラの中にいつも湖ができるわけではありません。うまく水 がせき止められるとカルデラ湖ができます。

ふつうマグマがたまっているのは地下数キロメートルから十キロメートルの深 さですから、地上にはその熱がほとんど伝わってきません。カルデラができる ときに地上に噴出（ふんしゅつ）した溶岩や堆積物（たいせきぶつ）がまだ熱 いときには、水が蒸発して湖ができにくいこともあるかもしれません。高温の 火山ガスが吹き出しているところがあればその周辺だけちょっとだけあったか いかもしれません。大きなカルデラ湖ができるのは噴火からずいぶん時間がた っていることが多いので水は熱くないのがふつうです。でも、火山がふたたび 活発になってマグマが上昇してくれば、水が部分的にあたためられたり、蒸発 することもあるでしょう。
　（11/23/02）

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

保坂　文隆:技師:49

さて，ご質問のカルデラかクレータに見えるという「宮城県玉造郡の荒雄山」 というのは，荒雄岳を中心とした直径約10kmの凹地形のことかと思います。こ れはまさしくカルデラです。鬼首カルデラと呼ばれており，ここから噴出した 火砕流も確認されています。関連する質問が#2579にもありますので，ご覧く ださい。
　（11/21/02）

大場　司（東北大学・理学部・地球物質科学科） --

19歳　学生:学生:19

島弧―海溝系は海洋プレートが沈み込む場所ですが，地球の表層を覆うプレー トが地球内部に向かって凹んでいる場所と見ることもできます．しかし，プレ ートは平板ではなく，地球を覆う球形の殻ですから，ちょうどピンポン玉のよ うなものです．ピンポン玉を２つに切り割って半球形の「プレート」（太平洋 プレートだと思って下さい）を作り，その切断部を指で内側に曲げ（沈み込ま せ）ようとすると，どうしても凹みの周囲が円弧の形になります．プレートの 縁全体を沈み込ませようとすると，円弧が連なったペコペコの形になります （西太平洋の状態）．ただし，島弧の中にはトンガ弧やニューヘブリデス弧， アンデス弧中部などのようにほとんど直線に近い場合もあり，必ず円弧になる というわけではありませんが，一般的にはこの考え方（ペコペコモデル）で説 明できそうです．プレートが平板でなく，湾曲した板であるため，これを内側 に曲げると必然的にその縁が弧状になるということだと思います．

これとは別の考え方もできます．沈み込み帯は地下700kmに達する大断層で， 巨大な「地球の切れ目」です．例えばミカンを地球に見立て，表面からナイフ で適当な角度で切れ目を入れると，ナイフを垂直に立てた場合以外はミカンの 表面に表れる切れ目の形が弧状になります．これはプレート論が広まる以前か らあった考えですが，弧状になる原因はやはり地球が丸いためです．

しかし，インドネシアのバンダ弧のように極端に湾曲した島弧の場合は，指で 凹ませたり平面的なナイフで切り込むモデルだけでは説明できません．ウェー ゲナーが「大陸と海洋の起源―大陸移動説」（都城・紫藤訳，岩波文庫）の上 巻181-191頁で述べているように，オーストラリア大陸の北西への移動によっ て，もともと緩いカーブを描いていた島弧が押し曲げられてヘアピン型になっ たという考えに説得力があります．
　（11/21/02）

石渡　明（金沢大学・理学部・地球学科） --