メニュー閉じる

火山はどんなしくみで噴火するの?

火山はどんなしくみで噴火するの?

こたえ:マグマが地球(ちきゅう)内部(ないぶ)圧力(あつりょく)によってのぼり、地表(ちひょう)にふき()します。

火山(かざん)とは、地球(ちきゅう)内部(ないぶ)にたまったマグマがふき()してできた(やま)です。そのうち過去(かこ)1(まん)(ねん)以内(いない)噴火(ふんか)した火山(かざん)や、現在(げんざい)活発(かっぱつ)活動(かつどう)している火山(かざん)活火山(かっかざん)」とよびます。日本(にほん)にある活火山(かっかざん)(かず)は、世界(せかい)活火山(かっかざん)(やく)7%に()たる1111)(やく)200(まん)(ねん)(まえ)から現在(げんざい)までに日本(にほん)列島(れっとう)()まれた火山(かざん)(かず)は350ほどといわれています2)

こうした火山(かざん)場所(ばしょ)地図(ちず)確認(かくにん)すると、プレート((あつ)さが(やく)100kmのかたい岩盤(がんばん))がとなりあったプレートの(した)にもぐりこむ「海溝(かいこう)」(千島海溝(ちしまかいこう)日本(にほん)海溝(かいこう)伊豆(いず)小笠原(おがさわら)海溝(かいこう)相模(さがみ)トラフ、南海(なんかい)トラフ)と平行(へいこう)(つら)なっていることがわかります。どうやら、噴火(ふんか)にはプレートの(しず)みこみが関係(かんけい)しているようです。一体(いったい)、どんなことが()きているのでしょうか。

日本(にほん)(ちか)くでは、海側(うみがわ)のプレートが陸側(りくがわ)のプレートの(した)にもぐりますが、このとき海側(うみがわ)のプレートは海水(かいすい)大量(たいりょう)にふくんだ状態(じょうたい)(しず)みこみます。すると、その水分(すいぶん)などのはたらきで地球(ちきゅう)内部(ないぶ)マントル一部(いちぶ)()けて、マグマになります3)。マグマの密度(みつど)はまわりの岩石(がんせき)より(ちい)さいため、地表(ちひょう)()かってのぼっていきますが、地表(ちひょう)から(ふか)さ5~20kmの場所(ばしょ)(とど)まって「マグマだまり」をつくります。マグマだまりに(した)から(あたら)しいマグマが(はい)ってくると、その圧力(あつりょく)でマグマは()()されて「火道(かどう)」とよばれる(とお)(みち)をのぼり()します※1。マグマが地表(ちひょう)(ちか)くまでやって()ると、まわりの岩盤(がんばん)圧力(あつりょく)にたえられずにこわれ、マグマや火山灰(かざんばい)地表(ちひょう)()()るというわけです※2

噴火(ふんか)には、ドカーンと爆発(ばくはつ)するものもあれば、比較的(ひかくてき)おだやかなものもあります。噴火(ふんか)(いきお)いを()める要素(ようそ)はいくつかありますが、その1つが“気泡(きほう)”だと(かんが)えられています4)。くわしく()うと、マグマだまりから火道(かどう)()るとマグマにかかる圧力(あつりょく)()がるため、マグマに()けこめる水蒸気(すいじょうき)二酸化(にさんか)炭素(たんそ)二酸化(にさんか)硫黄(いおう)などの(りょう)()って、それらがガスとなって発泡(はっぽう)します。マグマがのぼるにつれてさらに圧力(あつりょく)()がり、気泡(きほう)体積(たいせき)(おお)きくなっていきます。そして、気泡(きほう)をたくさんふくんだマグマが地表(ちひょう)(ちか)くまで到達(とうたつ)すると、一気(いっき)にマグマがふき()し、(はげ)しい噴火(ふんか)()きるのです。このことから、気化(きか)しやすい成分(せいぶん)がマグマに(おお)くふくまれていると爆発的(ばくはつてき)噴火(ふんか)()きやすい、といえます。

※1 最近(さいきん)研究(けんきゅう)では、ある程度(ていど)(りょう)のマグマがたまると、その浮力(ふりょく)だけでもマグマだまりの天井(てんじょう)(やぶ)って上昇(じょうしょう)することがわかっています5)
※2 噴火(ふんか)には、マグマが直接(ちょくせつ)地表(ちひょう)にふき()す「マグマ噴火(ふんか)」のほかに、地下水(ちかすい)がマグマに(あたた)められて爆発的(ばくはつてき)噴出(ふんしゅつ)する「水蒸気(すいじょうき)噴火(ふんか)」と、マグマに地下水(ちかすい)()れていっしょに噴出(ふんしゅつ)する「マグマ水蒸気(すいじょうき)噴火(ふんか)」があります6)

 気象庁(きしょうちょう)は、(とく)活動(かつどう)活発(かっぱつ)活火山(かっかざん)や、噴火(ふんか)によって(おお)きな災害(さいがい)()きそうな活火山(かっかざん)を「常時(じょうじ)観測(かんそく)火山(かざん)」として、24時間(じかん)体制(たいせい)監視(かんし)しています7)対象(たいしょう)となるのは、火山(かざん)噴火(ふんか)予知(よち)連絡会(れんらくかい)が「火山(かざん)防災(ぼうさい)のために監視(かんし)観測(かんそく)体制(たいせい)充実(じゅうじつ)(など)必要(ひつよう)火山(かざん)」と(えら)んだ50の火山(かざん)です。
たとえば、何種類(なんしゅるい)もの計測器(けいそくき)火山(かざん)設置(せっち)して、その火山(かざん)周辺(しゅうへん)発生(はっせい)する火山性(かざんせい)地震(じしん)(ちい)さな()れ、噴火(ふんか)によって周囲(しゅうい)空気(くうき)振動(しんどう)する「衝撃波(しょうげきは)」などを(はか)ります。火山(かざん)から(すこ)(はな)れた場所(ばしょ)には監視(かんし)カメラを()()けて、噴煙(ふんえん)噴火(ふんか)のときにふき()す、水蒸気(すいじょうき)火山灰(かざんばい)()ざったもの)の(たか)さ・(いろ)火映(かえい)火口(かこう)(ない)溶岩(ようがん)上空(じょうくう)(くも)噴煙(ふんえん)(あか)()らす現象(げんしょう))などを()ます。そのほか、ヘリコプターを使(つか)って上空(じょうくう)から火口(かこう)様子(ようす)観測(かんそく)したり、自動車(じどうしゃ)(はし)りながら火山(かざん)ガスを観測(かんそく)したりと、さまざまな方法(ほうほう)火山(かざん)監視(かんし)。「まわ)りの地域(ちいき)影響(えいきょう)をおよぼす噴火(ふんか)発生(はっせい)するかもしれない」「噴火(ふんか)活動(かつどう)(ひろ)がっている」と判断(はんだん)すると、気象庁(きしょうちょう)噴火(ふんか)警報(けいほう)予報(よほう)発表(はっぴょう)します。
このように、火山(かざん)観測(かんそく)監視(かんし)は、まわりの地域(ちいき)人々(ひとびと)生活(せいかつ)(まも)大切(たいせつ)仕事(しごと)今後(こんご)監視(かんし)継続(けいぞく)するために、宇宙線(うちゅうせん)技術(ぎじゅつ)やシミュレーション技術(ぎじゅつ)、ロボットなどを火山(かざん)観測(かんそく)監視(かんし)()かす研究(けんきゅう)(すす)んでいます8)

記事(きじ)公開(こうかい):2022(ねん)10(がつ)

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)気象庁(きしょうちょう)日本(にほん)活火山(かっかざん)分布(ぶんぷ)()」:https://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/bulletin/catalog/appendix/v_active.html

2)静岡大学(しずおかだいがく) 防災(ぼうさい)総合(そうごう)センター『活火山(かっかざん)富士山(ふじさん)がわかる(ほん)』「1.火山(かざん)基礎(きそ)知識(ちしき)」:https://www.cnh.shizuoka.ac.jp/research/barchive/mtfuji/001-2/

3)仙台(せんだい)管区(かんく)気象(きしょう)(だい)噴火(ふんか)仕組(しく)み」:https://www.jma-net.go.jp/sendai/knowledge/kyouiku/eqvol/a_vol_ws.pdf

4)九州大学(きゅうしゅうだいがく)火山(かざん)(はげ)しさの(かぎ)となるマグマ(ない)発泡(はっぽう)現象(げんしょう)」.2020(ねん)6(がつ)29(にち)https://www.sci.kyushu-u.ac.jp/koho/qrinews/qrinews_200629.html

5)岡山大学(おかやまだいがく)(ちょう)巨大(きょだい)噴火(ふんか)(かぎ)はマグマの浮力(ふりょく)」.2014(ねん)1(がつ)16(にち)https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id133.html

6)名古屋大学(なごやだいがく) 御嶽山(おんたけさん)火山(かざん)研究(けんきゅう)施設(しせつ)火山(かざん)基礎(きそ)知識(ちしき)』「噴火(ふんか)にはどんな種類(しゅるい)があるの?」:https://www.seis.nagoya-u.ac.jp/center/kovo/volcano/volcano4.html

7)気象庁(きしょうちょう)地震(じしん)津波(つなみ)火山(かざん)監視(かんし)」:https://www.jma.go.jp/jma/kishou/intro/gyomu/index92.html

8)産経新聞(さんけいしんぶん)火山(かざん)学者(がくしゃ)()りない 他分野(たぶんや)との連携(れんけい)倍増(ばいぞう)防災(ぼうさい)強化(きょうか)文科省(もんかしょう)計画(けいかく)」.2015(ねん)10(がつ)5()https://www.sankei.com/article/20151005-CJV6E7PQDNOJFDQ6PE5M447OGU/3/

監修者(かんしゅうしゃ)大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957(ねん)東京都(とうきょうと)()まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)高等(こうとう)学校(がっこう)物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)(など)()て、現在(げんざい)秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)学習(がくしゅう)時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)演習(えんしゅう)担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)多数(たすう)千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)(およ)日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)月刊(げっかん)理科(りか)教育(きょういく)編集(へんしゅう)委員(いいん)(など)(つと)める。

PAGETOP