高原早苗:主婦:４０

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

シゲ:会社員:２９

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

ゴア:教師:43

その結果は，地球の年齢は2000万年〜4000万年というものでした． 何故彼が誤った答えを出してしまったかというと，彼は放射能による発熱のことを考 慮していなかった からです．地球の内部にはウラニウム，トリウム，カリウムといった放射性元素が存 在しています． これらの半減期は，核種ごとに違うものの数億年から100億年以上と非常に長いので ，現在でも まだ地球内部では放射壊変による熱が生産されており，これが地球の冷えるのを遅ら せています．

関連する内容として，左側のコラムの 「トピック項目表示」に入って，「 マグマとマグマ溜まり：熱源」の項目がありますので，こちらもご覧ください．

（05/05/03）

安田　敦（東京大学・地震研究所・地球ダイナミクス）

うみぞう:高校生:１７

石渡　明（金沢大学・理学部・地球学科） --

川瀬里奈:小学生:12

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター） --

☆おちょめ☆:中学生:15

いただいた質問には，大事な点が２つ含まれています．一つは物体が冷えるスピードは なにで決まるかということ，もう一つはマグマがどうやってできるかということです．

物体が冷えるためには，熱を逃がさなくてはなりません．この場合，表面積に比例して 熱が逃げていきます．一方，物体が持つ熱の総量は物体の体積に比例するので， 大きな物体ほどたくさんの熱を持っていることになります． ところで，物体表面積は物体のサイズの２乗に，体積はサイズの３乗に比例しますか ら， 結局のところ，大きな物体ほど冷めにくいということになります． カップに少し入れたお茶はすぐに冷めてしまうけれど，なみなみと注げばなかなか冷 めないということを 思い出してください．マグマの場合も同じことです． 地表に流れ出た厚さ数メートルの溶岩はすぐに冷え固まってしまいますが， 火山の地下にある直径数kmのマグマ溜まりが冷え固まるには数十万年が必要です．

次に，マグマがどうやってできるのか． マグマは岩石がとけてできたものです．ではどのような場合にとけるかというと， （１）温度が上がった場合，（２）圧力が下がった場合，（３）融けやすい別の物質 が混ざった場合，です． 「圧力が下がった場合」というのは少しわかりにくいかもしれませんが，たいていの 物質では 物質のとける温度は圧力が高いほど高くなっていきます．例えば岩石の場合も地下 100km（圧力3万気圧）で 1200度では岩石は固体のままですが，その温度を保ったまま大気圧下に持ってくると どろどろにとけてしまいます．

地球の46億年の歴史のなかでは地球のどこかでは常にマグマが存在しています． 地球ができる際には幾つもの微惑星が地表に降り注ぎました．この時には衝突のエネ ルギーで 地表には煮えたぎるマグマの池やマグマの海ができたと考えられています．これは（ １）のケースです． 一方，現在の地球でのマグマのでき方を考える場合に重要となるのはおもに上記の（ ２）と（３）の場合です． マグマができる場所は主として，海嶺，ホットスポット，沈み込み帯の３カ所ですが ，海嶺とホットスポットの場合には（２）の圧力低下がマグマのできる主要な原因で す．これに対し，日本のような沈み込み帯の火山の場合には， 沈み込むプレートによってマントル内に水が供給されて，この水の存在によって岩石 の融点が下がることも重要なので （３）もマグマの生成に効いてきます． 地球はとてもゆっくりしか冷えないので，現在の地球の表面温度は20度くらいですが， 今でも地下深くではでは温度が1000度を越えています．でも地下深い所すべてがどろ どろに とけたマグマになっているわけではありません．外核と呼ばれる深さ2900kmから 5100kmの領域を除けば 地球の内部はほとんど固体です．ではどうしてマグマが作られるかというと， マントル対流やプルーム活動によって固体状態の地球の中の方の岩石が地表近くに上 がってきた際に 圧力が低くなることが効いて岩石が融けてしまい新たにマグマが作られるのです． マントル対流やプルーム活動は地球内部の熱を効率よく外に放出するための しくみです．だから地球の内部が十分に熱いうちはマントル対流やプルーム活動が起 きて， それに伴って次々とマグマも作られ続けていくのです． （Mar-07/2003）

安田　敦（東京大学・地震研究所・地球ダイナミクス）

AC:会社員:23

　守屋以智雄(1983)　日本の火山地形．東京大学出版会
　守屋以智雄(1992)　自然景観の読み方1　火山を読む　岩波書店
　日本火山学会(1984)　空中写真による日本の火山地形

　（04/28/03）

伊藤英之　（砂防・地すべり技術センター総合防災部）

早く帰省したい…:学生:23

さてこの橋杭岩というのはその名のとおり，紀伊半島から紀伊大島にわたす橋の杭の ように見えます．つまり，ほぼ南北方向に伸びていて，そこだけ堅いので周囲の軟質 の堆積岩の波食台上にそびえているわけです．何作目かの「必殺仕置人」のバックタ イトルにもなって全国区の知名度がありますよね．北は，奈良県まで？というご質問 ですが，橋杭岩を作る岩脈自体はそんなには伸びていません．せいぜい１ｋｍくらい でなくなってしまいます．でも，同じ南北方向の似たような大きさの岩脈は１０本以 上あって，かれこれ２０ｋｍくらい北の古座川町笠置山のあたりまで散在していま す．さらにその北，和歌山県本宮町から奈良県天川村に至る南北の細長い地域には比 較的近い時代の大峯酸性岩という火成岩体がとぎれとぎれに分布しています．その意 味から，似たような火山活動がこの南北に伸びた地域で，約１５００万年前ころに起 こっていたことが判っています．ちょうど紀伊半島のど真ん中にこんな帯状の火山活 動地域があったということは何を意味しているのか，興味深い問題ですね．

さて，橋杭岩から南に目を転じて，紀伊大島にもあるかということですが，紀伊大島 と潮岬には，潮岬火成複合岩体という，これまた似たような時代の火成岩があるので す．玄武岩やはんれい岩に加えてカリ長石を持たない花崗岩質岩石や流紋岩からなり ます．この潮岬火成複合岩類は，熊野酸性岩や大峯酸性岩とはずいぶん性格が違って いるためにそれらとは区別されています．ただし，大島の昔の船着き場の北にある権 現島は，橋杭岩の延長です．弘法大師も実は大島に橋の杭を作ることには成功してい たんですね．そのほか，最近の研究によれば，紀伊大島と潮岬には，そのほかにも熊 野酸性岩と似た性格（カリ長石を含むなど）の岩石がかなりあることが発見されつつ あります．
　（02/24/03）

三宅康幸（信州大学・理学部・地質科学教室） --

らいちゅう:学生:21

　一方，母島は4500万年ほど前の火山島で，現在の伊豆諸島の玄武岩や安山岩とよく 似た岩石でできています。父島以北の海底火山とは活動した時代が違っており，父島 と母島が同時期に活動したという証拠はありません。しかし，母島の南東沖の海底に は父島とよく似たボニナイトの海底火山が見つかっていますから，母島のあたりでも 少し古い時代には同じような火山活動があったと考えられます。また，ほぼ同じ時期 のボニナイトの海底火山は小笠原のはるか南方のマリアナ諸島からも知られていま す。このように父島をはじめとするボニナイトの海底火山活動は，今から5000万年ほ ど前の一時期に小笠原からマリアナにかけての広い範囲で起こった島弧火山活動です が，現在の地球上では知られていません。ボニナイトマグマができるためには，通常 の島弧とは異なる特殊な条件が必要だからです。ボニナイトマグマは，通常の島弧マ グマよりもかなり浅いところで，水を含んだマントルのカンラン岩が溶けてできたと 考えられています。多くの島弧ではマントルの非常に浅い部分は温度が低いために， 溶けてマグマを発生することはありません。ボニナイトマグマが活動した頃の小笠原 の下のマントルは，異常に温度が高かったのです。

　小笠原の500 kmほど西の海底に九州−パラオ海嶺という海底山脈が南北に延びてい てます。その海底山脈と小笠原の間にある海底を四国−パレスベラ海盆と言います が，これは今から3000-1500万年前にプレートが東西に拡大してできた背弧海盆で， ボニナイトマグマが活動した頃にはまだありませんでした。その頃の小笠原は九州− パラオ海嶺とくっついて，火山活動が盛んな島弧の一部でした。この海嶺の西には西 フィリピン海が広がっていますが，その海底も四千数百万年前までプレート拡大を続 けていました。プレートの動きを復元すると，この西フィリピン海プレートの拡大軸 は丁度小笠原のあたりで九州−パラオ海嶺（古島弧）と交差していたらしいのです。 プレート拡大軸の直下ではマントルが湧き上がってきますから，浅いところでも温度 が高くなります。この九州−パラオ古島弧の下に拡大中の海嶺が沈み込んだために， マントルの温度が上がってボニナイトマグマができたという説があります。この沈み 込んだ海嶺は太平洋プレートとその南にあった北ニューギニアプレートの境界であっ たと考えられています。また，丁度今から4500-5000万年ほど前の小笠原のあたりに マントル上昇流があったために，マントルの温度が高かったのだ，という学説もあり ます。

　母島にボニナイトが見られないのは，父島などでボニナイトの火山をつくった後に マントルの温度が下がってしまったためでしょう。
　（01/17/03）

海野　進（静岡大学・理学部・生物地球環境科学科）

おの　やまと:学生:２２

石渡　明（金沢大学・理学部・地球学科）