3.2 火山の基礎

3.2.1 海洋性地殻の発生から沈み込み

•マントル最下部からのスーパープルームで中央海嶺活動　火山性噴出物の 2/3

•中央海嶺玄武岩（ MORB) 　上部 1km で噴出と同時に海水と反応

• 1 〜 20wt% 含水鉱物生成•沈み込み時に大きく折れて割れたプレートの奥深くまで加水が進行する。

3.2.2 沈み込み帯でのマグマの発生と移動

•冷え切った海洋プレートが熱い上部マントルに沈み込んでなぜ火山が発生するのか？

火山分布：　火山フロント

和達＝ベニオフ帯　球殻

プレートの沈み込みとマグマの生成とはどう繋がるのか•スラブはマントルに暖められて，脱水分解反応が生じる

•含水鉱物に形を変えて，プレートとともに深部に引きずられる

•圧力・温度が増し，脱水されて水溶液になる 東北日本で 150 〜 200km

•浮力で上昇し，経路にあるマントル物質の融点を下げ，マグマ（メルト）に

•引きずりコーナー流で，海溝側に移動•火山活動が生まれる。

水輸送からみた海洋性地殻の沈み込みと背弧の火成活動

3.2.3 地殻内でのマグマ活動3.2.1 マグマの移動

•脆性破壊が起こりにくい高温高圧のマントルや地殻下部では，ダイアピルのごとく上昇（密度差など）•脆性破壊が起きる低温の地殻上部では，岩石の割れ目を通じて移動（封圧）•浮力の中立点でマグマ溜まりに滞留•上昇による圧力の低下で，揮発性物質の飽和，発泡，そして上昇。

3.2.3.2 マグマ供給システム：桜島を例に

鹿児島湾の火山活動•南北に細長い地溝で，東西性展張応力場

•姶良カルデラの形成 : 29,000 年前，大隅降下軽石，入戸火砕流（ 160km3）

•後カルデラ丘（中央火口丘，桜島）： 13,000 年前

•大正３年噴火で，姶良カルデラ部分で同心円状に沈降。

桜島火山の地殻内でのマグマ供給システム

桜島火山の地殻内でのマグマ供給システム：解説•二つのマグマ溜まりの供給源：

1. 姶良カルデラ直下 10km 付近のものでデーサイト質マグマを供給

2. 深さ 15km よりも深い地殻下部からの岩脈状の火道から玄武岩質マグマを供給

•最近の３大噴火の熔岩の珪酸量は減少，主役が玄武岩質マグマに移行

3.2.4 噴火様式と火山体分類• Vulcano ローマ神「火の神」•火山体の外形は，火山のこれまでの活動と侵食の履歴をも示す。

3.2.4.1 噴火様式と噴火規模

3.2.4.1.1 噴火様式

• 3.2.4.1.1.1 ストロンボリ式，ブルカノ式，プリニー式

• 3.2.4.1.1.3 玄武岩質洪水噴火• 3.2.4.1.1.4 大規模火砕流噴火• 3.2.4.1.1.5 ハワイ式噴火と，マグマ水蒸気爆発または水蒸気爆発

マグマ爆発と熔岩噴泉

水蒸気爆発とマグマ水蒸気爆発

枕状熔岩の例

3.2.4.1.2 噴火様式を生み出す要因

•噴火様式はマグマの化学的性質と深い関係を持つ。が，性質が同一であっても，噴火環境が異なれば異なる噴火様式を呈することがある。

3.2.4.1.2.1 火道移動過程の発泡・破砕

•マグマが地表に近づくと，急激な減圧でマグマ中の揮発性成分は発泡，液相と気相の混在する流体となり，急激に上昇，そして気相の体積分率が 75% を超えると，マグマは破砕され，噴霧流となる。

マグマの火道での発泡

3.2.4.1.2.2 降下か火砕流か熔岩流か

•噴出時にマグマが破砕するかしないか？–噴出時に噴霧流なら，降下火砕物または火砕流，気泡流なら溶岩流

•火砕物が降下か流れになるか？–密度が周辺の空気の密度よりも大きい場合，火砕流

–より小さい場合，火山噴煙柱となりやがて

3.2.4.1.3 噴火規模

3.2.4.2 火山体分類

• 3.2.4.2.1 噴火輪廻–単成火山，複成火山

• 3.2.4.2.2 中心噴火と割れ目噴火• 3.2.4.2.3 複成火山の地下構造

火山体の分類