火山噴火の現場にいるのはどんな感じでしょうか?

火山愛好家が火山の奥深くまで入って新鮮な溶岩サンプルを採取するビデオを見たことがあるかもしれません。そういう光景は恐ろしいです。火山噴火の現場にいるのはどんな感じなのか、と思わずにはいられません。

火山の噴火は激しいものですが、一夜にして起こるものではありません。それらは複雑な地質学的進化を経る必要があり、大規模な噴火はすべての条件が整うときにのみ発生します。簡単に言えば、火山の噴火とは、地下のマグマが特定の経路を通過し、圧力の影響を受け、地面に噴出され、その後火口から噴出するという完全な噴火プロセスを形成することです。

現代の活火山であっても、地殻の厚さ、マグマの性質（温度、粘性、密度など）、地下のマグマ溜まりの圧力、火山の流路の形状、火山噴火環境（陸上か水中か）など、多くの要因によって噴火の形態は大きく異なります。

マグマを例に挙げてみましょう。マグマは流動性があり、流体の性質を持っています。マグマの流動性は主にマグマ自身の粘性によって制限されます。そのため、マグマの粘性は火山の噴火様式や火山砕屑物の種類に大きな影響を与えます。地下の圧力は高く、ガスはマグマの中で圧縮されています。マグマが徐々に地表に近づくと圧力が下がり、ガスが徐々に泡になって逃げていきます。

写真はTuchong.comより

マグマの粘度が比較的高い場合、ガスは放出できず、最終的にはマグマが崩壊して火口から爆発します。大きなマグマの塊が噴き出して火山弾となり、細かい破片が火山灰になります。

したがって、同じ火山でも時期によって噴火の仕方が異なります。マグマの粘度は主にその中のシリカ含有量によって決まります。シリカ含有量が多いほど粘度が高くなり、流動性は弱くなります。

一般的に言えば、火山の噴火にはいくつかの種類があります。

マグマが噴出する経路が長く狭い場合は「割れ目噴火」と呼ばれます。このタイプの噴火では、通常、爆発は起こりません。歯磨き粉を絞り出すようなものです。比較的安全で、大量の火山灰も発生しません。

2 番目のタイプの火山噴火は「溶融貫入噴火」と呼ばれます。地球の地殻は比較的薄く、地下のマグマの圧力が高いため、地殻が押し広げられ、大量のマグマが噴出します。これを溶融貫入噴火といいます。しかし、現在では大陸プレートの地殻は一般的に厚くなっており、このタイプの噴火は一般的ではありません。

現在、地球上の火山噴火の主なタイプは、中心噴火と呼ばれる 3 番目のタイプです。大陸プレートが互いに衝突して高い山々を形成しましたが、山々の中央は空洞になっており、それがマグマが噴出する経路となっていました。大陸プレートが揺れ続けると圧力が高まり、ついにはマグマが噴火しました。

これは中心噴火でもあり、静穏型、中等型、爆発型の3つのタイプに分けられます。

ハワイの火山は静かな噴火の一例です。噴火の際、大量のマグマだけが火口から溢れ出し、山腹に沿ってゆっくりと流れていった。溶融マグマは高温で粘性が低く、爆発は起こりません。静かに流れ出るため比較的安全で、死傷者が出る可能性は低い。そのため、ハワイは火山学者にとって火山を研究する聖地でもあります。

中間噴火は、静かな噴火と爆発的な噴火の間の過渡的なタイプです。ほとんどの場合、静かな噴火ですが、時折、1、2回の爆発的な噴火を伴うこともあります。

最後のタイプの爆発的な噴火は非常に恐ろしいです。激しい爆発が起こり、大量のガスと火砕物が噴出するでしょう。半径10キロ以内は焦土と化す。 1902 年、カリブ海東部のマルティニーク島のペレ山の噴火がこのタイプの例でした。島の住民3万人のうち、生き残ったのはわずか3人だった。西暦79年、イタリアのナポリ湾東岸にあるベスビオ山が爆発的に噴火し、火山から13キロ離れた古代都市ポンペイは一瞬にして高温のマグマに覆われました。古代都市ポンペイが発掘され、犠牲者の多くが逃走中の姿で発見されたのは18世紀中頃になってからだった。

これは恐ろしい火山です。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: 董漢文

査読者: 張玉秀 (中国科学院大学地球惑星科学学院准教授)

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司