火砕流や火山の形は「マグマ（溶岩）の温度や粘り気」とどう関係している？

2023年2月6日

火山が噴火すると、地中の「マグマ」が地上に噴き出します（これが「溶岩」です）。

その結果、火砕流や溶岩流が発生、そして火山の形ができあがります。

今回は、前回（火砕流の速度）、前々回（火砕流と溶岩流の違い）の記事をおさらいをしながら、「マグマ（溶岩）の温度と性質（粘性）」そして「火山の形」との関係についてお伝えします。

火山の噴火にともなって生じる現象を、できるだけわかりやすく解説します。ぜひご覧ください。

火砕流の温度は溶岩流よりも低い　

はじめに、火砕流（かさいりゅう）と溶岩流の温度についてみてみましょう。

どちらも「噴火によって噴き出されたマグマが元になって発生する現象」ですが、その温度には違いがあるのです。

火砕流の温度は700～900℃

火砕流とは、地中から噴き出された火山ガスと火山灰などがまざったものが、一気に流れ下る現象のことです。

この噴き出たもの（火山噴出物）の元になっているのは、地中にある「マグマ」です。噴き出したマグマ（溶岩）の温度は「700～900℃」であり、これは、噴き出されるマグマのなかでは低いといいます。

では、溶岩流の温度はどうでしょう。

溶岩流の温度は1000～1200℃

溶岩流とは、火口から噴き出した溶岩（地中のマグマが噴火で地上にあらわれたもの）が、下方へ川のように流れ下っている現象です。

この噴き出したマグマ（溶岩）の温度は「1000～1200℃」と高温であり、溶岩流の特徴の1つとされています。

このように、マグマ（溶岩）の温度の違いによって、火砕流または溶岩流という異なる現象がもたらされるのです。

マグマの温度の違いは“粘り気”とも関係する

では次に、火砕流と溶岩流の元になる「マグマ（溶岩）の温度と粘性」の関係についてみてみましょう。

火砕流の元になるマグマは、粘り気が強い

火砕流の発生には「溶岩ドーム」が関係しています。

溶岩ドームとは、地中から噴き出したマグマ（溶岩）が火口付近で固まったもので、その形がドーム型（半球状）なのです。

火砕流の元になる「700～900℃」という温度は噴き出されるマグマ（溶岩）のなかでは低く、その粘り気は強いとされています。

そのため、噴火の勢いがあっても下方には流れず火口付近に溜まり、盛り上がった状態で固まるのです。

この溶岩ドームと火砕流の発生をまとめると、次のようになります。

◆火砕流が発生するメカニズム

粘り気の強いマグマが噴火によって噴き出す
↓
火口付近に溶岩ドームを形成
↓
噴火活動がつづき、次第に溶岩ドームが崩れだす
↓
吹き出した高温の火山ガスと多量の火砕物が、一気に流れ下っていく（火砕流の発生）

なお、火砕流と溶岩ドームのしくみは、NHK for school「溶岩ドームと火砕流のしくみー中学」（3分）でも確認できるので、ご覧ください。

溶岩流の元になるマグマは、粘り気が弱い

では、溶岩流ではどうでしょう。

溶岩流のもとになるマグマ（溶岩）は「1000～1200℃」と高温で、粘り気が弱い性質となります。

この溶岩の性質は「玄武岩質（げんぶがんしつ）」とよばれ、地球の表面（地殻）を構成するもっとも基本的な岩石だとされています。

ここまで、マグマ（溶岩）の温度と性質（粘性）のちがいから、火砕流と溶岩流についてみてきました。ここで一度まとめてみましょう。

まとめ➀ マグマ（溶岩）の温度・性質と「火砕流（溶岩流）」の関係

「マグマ（溶岩）の温度・粘り気（粘性）・噴火したときの現象」をまとめると、次のようになります。

粘り気（粘性）をイメージしやすいよう、“お餅”を例にとりあげます。

マグマ（溶岩）の温度	粘り気（粘性）お餅で例えると？	噴火したときの現象
低い（700～900℃）	強い（お餅では･･少し冷めて固くなりかけている状態）	溶岩ドームをつくり、火砕流の発生につながる。
高い（1000～1200℃）	弱い（お餅では･･沸騰したお湯のなかでドロドロになっている状態）	溶岩流となって流れ下る

※筆者作成

このように、マグマ（溶岩）の温度・粘り気（粘）の違いは、噴火でもたらされる現象に影響するのです。

そしてこの違いは、火山の形にも関わってきます。

火山の形はマグマの温度によって異なる

では次に、マグマ（溶岩）の温度・粘性と「火山の形」の違いについてみてみましょう。

火山の形には「溶岩ドーム状」「楯状（たてじょう）火山」「成層火山」があります。順にみていきましょう。

温度は低く・粘り気が強い「溶岩ドーム状」

火砕流の発生メカニズムそして先ほどの表でも示したように、温度が低く粘り気が強いマグマ（溶岩）は噴火によって溶岩ドームをつくります。

溶岩ドームはその名のとおり、球体を半分にしたようなドーム型、別の表現で言い換えると「お椀をひっくり返したような形」の火山になります。

溶岩ドーム状の火山を1つご紹介しましょう。

これは、北海道壮瞥町（そうべつちょう）にある「昭和新山（しょうわしんざん）」です。

昭和新山は、1943年（昭和18年）から1945年（昭和20年）の噴火活動でつくられました。このときの噴火では、平坦な麦畑が約300mも盛り上がり、さらにその上に約100mもの溶岩ドームが形成されたとされています。

盛り上がった形がはっきりとわかりますね。

温度は高く・粘り気が弱い「楯状火山」

一方、温度が高く（1000～1200℃）粘り気が弱いマグマ（溶岩）によって溶岩流が発生、そして冷え固まると「なだらかな丘のような形の火山」をつくります。

これは「楯状火山（たてじょうかざん）」とよばれており、主な岩石は「玄武岩（げんぶがん）」です。

たとえば、世界でもっとも活発な火山といわれるハワイ島の「キラウエア火山」は、典型的な楯状火山といわれています。

キラウエア火山は2018年（平成30年）5月に大きな噴火があり、その後も2021年9月そして2023月1月にも噴火がおきています。

マグマの温度・性質は中間「成層火山」

ここまで、マグマ（溶岩）の温度が低い火山、そして高い火山にわけてみてきましたが、火山の形にはもう1つあります。

それは「成層火山」とよばれ、富士山がこの形になります。

マグマ（溶岩）の温度・粘り気ともに中間に位置づけられています。

まとめ➁ マグマ（溶岩）の温度・性質と「火山の形」の関係

ここで再び、先ほどの表をつかって、マグマの温度・粘性のちがいによる「火山の形」をまとめてみましょう。

マグマ（溶岩）の温度	粘り気（粘性）お餅で例えると？	火山の形
低い（700～900℃）	強い（お餅では･･少し冷めて固くなりかけている状態）	溶岩ドーム状（昭和新山）
中間（950～1200℃）	中間	成層火山（富士山）
高い（1000～1200℃）	弱い（お餅では･･沸騰したお湯のなかでドロドロになっている状態）	楯山火山（キラウエア火山）