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?

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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。

目次

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。

出典:環境省 日本の国立公園 支笏洞爺国立公園「昭和新山園地」

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)
※筆者作成

わたしたちが何気なく見ている山の形は、マグマ(溶岩)の温度や性質によって変わってくるのですね。

火山(噴火)という災害を知る

今回は、マグマ(溶岩)の温度と性質(粘性)をとおして、「噴火によってもたらされる現象(火砕流・溶岩流)」と「火山の形」についてみてきました。

火山やマグマ(溶岩)については小中学校で習いますが、火山が近くにないと、それを身近に感じるのは難しいことがあるかもしれません。

ですが、火山の噴火は台風や地震とおなじ「自然災害」です。それによって、わたしたちの生活そして命に大きな影響をもたらすことは、火山の噴火でも同じです。

今回の記事をとおして、噴火という「災害」そして、「災害がもたらすこと」を考えるキッカケとなれば幸いです。

【参考文献(参考サイト)】
小学館:小学館の図鑑NEO『地球』

島根半島・宍道湖中海ジオパーク「火山活動について」

コトバンク:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典「昭和新山」

在ホノルル日本国総領事館「キラウエア火山噴火に関する注意喚起」

YAHOO!JAPANニュース「ハワイのキラウエア火山が噴火、警戒レベル引き上げ」

(以上)

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この記事を書いた人

東北出身&在住フリーライター。
広告代理店・NPO・行政で勤務後、在宅ワーカーに転身。
妊娠中に東日本大震災に遭い、津波から避難・仮設住宅で子育てをする。
本サイトでは「命を守るために知っておきたいこと」「日常に潜むリスクへの備え」などについて発信します。
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