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ホットスポットとハワイ

ハワイ諸島は最も近いプレート境界からも3,200 km以上離れています。それでもキラウエアは、地球で最も活発な火山の一つです。

ハワイ諸島の主要な島の模式図です。Kはカウアイ島、Oはオアフ島、Mはマウイ島、Hはハワイ島です。赤い点はホットスポット、矢印は太平洋プレートの移動方向を示します。最古の岩石はカウアイ島で約550万年前、ハワイ島で70万年前より新しく、両者の距離は約528 kmです。

プレートの真ん中にある火山

火山の多くはプレート境界にありますが、そうでない火山もあります。ハワイ諸島はすべて火山でできた島で、太平洋プレートの中央に位置しています。1963年、トランスフォーム断層を提唱したカナダの地球物理学者J・ツゾー・ウィルソンが、その理由を説明しました。ハワイのような場所では火山活動が非常に長く続いていることに注目し、プレートの下に、長く存続して熱を供給する小さな高温域、ホットスポットがあると考えたのです。その熱で岩石が部分的に融け、マグマがプレートを通って上昇し、海底で噴火します。噴火を数え切れないほど繰り返すうちに海山が成長し、海面に顔を出すと火山島になります。

一方、プレートは動き続け、ホットスポットは同じ場所にとどまります。島はプレートに運ばれてマグマの供給源から離れ、火山活動が終わると、ホットスポットの上に新しい火山が育ちます。これが繰り返され、長い列が残ります。HVOによると、ハワイの主要な八つの島は15の火山からなり、北太平洋に約6,100 kmにわたって連なる129を超える火山の列のうち、最も若い部分です。その大半は海中にあり、海山や頂上が平らな平頂海山となっています。

海底に刻まれた時計

ウィルソンの考えが正しければ、ホットスポットから離れるほど島は古くなり、侵食も進んでいるはずです。実際、そのとおりです。USGSによると、人が住む島々の北西端にあるカウアイ島では、最古の岩石は約550万年前のもので、深く侵食されています。南東端のハワイ島では、地表に見える最古の岩石でも70万年前より新しく、今も新しい岩石ができています。天皇海山列の遠い端に近い火山で、年代が測定された最古のものは8,100万年前のものです。火山列には急な折れ曲がりがあり、HVOはその年代を4,300万年前としています（一部の新しい研究では4,700万年前に近いとされます）。これは太平洋プレートの移動方向が変わった記録です。

この数値から速さを求められます。カウアイ島とキラウエアの距離は約528 kmで、カウアイ島の最古の岩石は約550万年前のものです。距離を時間で割ると年に約9.6 cmとなり、太平洋プレートがホットスポットの上を移動してきた速さの大まかな推定値になります。列の中で最も若い火山は、まだ海の下です。ハワイ島南東岸の沖にあるカマエフアカナロアは、2021年までロイヒと呼ばれていました。最近の噴火は1996年と考えられ、このときHVOは約一か月で4,377回の地震を記録しました。

背景科学的な調査よりずっと前から、ハワイの人々は北西のニイハウ島やカウアイ島のほうが、南東のマウイ島やハワイ島より古く見えると気づいていました。侵食が進み、植物が多く、新しい溶岩流が少なかったからです。USGSは、この見方が火山の女神ペレの伝説として伝えられた経緯を紹介しています。ペレは初めカウアイ島に住んでいました。海の女神である姉のナマカオカハイに襲われ、オアフ島、マウイ島へと逃れ、最後にハワイ島へたどり着きました。現在はキラウエア山頂のハレマウマウ火口に住むとされています。島から島へ逃れた方向は、岩石が若くなる方向と一致します。

ほかのホットスポット

過去1,000万年に活動したホットスポットは百以上あります。大半はプレートの内部にありますが、アイスランド、アゾレス諸島、ガラパゴス諸島のように中央海嶺の近くにあるものもあります。北米プレートの下で最もよく知られているのはイエローストーンです。過去二百万年に三回の巨大噴火が起こり、大きなカルデラができました。その熱は今も10,000を超える温泉、間欠泉、泥の噴出口を支え、一部の地域では地面が年に最大1 cm隆起したり沈降したりしています。USGSは不確かな点も明記しています。この冊子の執筆後、ホットスポットが本当に深部の動かないプルームから生じるのかは議論されており、この単純なモデルは今も検証中です。

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ハワイの下では、深さ約200から400 kmで融解が始まります。「上部マントル」を選び、その上にある地殻や地球全体と比べて、どのくらい深いのか見てみましょう。
  1. 1963年にホットスポットの考えを提唱したのは誰ですか？
    • J・ツゾー・ウィルソン
    • アルフレッド・ウェゲナー
    • インゲ・レーマン
    • チャールズ・リヒター
  2. ハワイ諸島はどちらに向かうほど古くなりますか？
    • 北西へ
    • 南東へ
    • すべて同じ年代
    • 赤道へ
  3. カウアイ島の最古の岩石の年代は何百万年前ですか？
  4. カウアイ島からキラウエアまでは約528 kmで、550万年の隔たりがあります。年に何cmの速さですか（小数第1位まで）？
  5. ハワイの火山列で最も若い火山はどれですか？
    • カマエフアカナロア（旧名ロイヒ）
    • カウアイ島
    • マウナケア
    • ハレアカラ
  6. ハワイ・天皇海山列の長さは、およそ何kmですか？
  7. 火山列の折れ曲がりは何を記録していますか？
    • 太平洋プレートの移動方向の変化
    • 巨大地震
    • 海面の変化
    • ホットスポットの終わり
  8. 中央海嶺の上にあるホットスポットはどれですか？
    • アイスランド
    • ハワイ
    • イエローストーン
    • タンボラ山
  9. ハワイの主要な島はいくつあり、いくつの火山からできていますか？
    • 8つの島と15の火山
    • 5つの島と5つの火山
    • 15の島と8つの火山
    • 129の島と1つの火山
  10. ホットスポットの火山が列をなすのはなぜですか？
    • 同じ場所にとどまるホットスポットの上をプレートが動くから
    • 海溝に沿ってできるから
    • トランスフォーム断層に沿ってできるから
    • 同時にできたから
ポイント
  • ホットスポットは、プレートの下で長く存続する高温域です（ウィルソン、1963年）。
  • プレートは動き、ホットスポットはとどまります。そのため、離れるほど古くなる火山の列ができます。
  • ハワイの主要な8つの島は15の火山からなります。火山列全体には129を超える火山があり、長さは約6,100 kmです。
  • カウアイ島は約550万年前、ハワイ島は70万年前より新しく、移動の速さは年に約9.6 cmです。
このコースの出典 (23)
  • USGS Volcano Hazards Program, About Volcanoes (usgs.gov/programs/VHP/about-volcanoes): magma and lava, cinder cones, composite volcanoes, shield volcanoes, lava domes, about 1,350 potentially active volcanoes
  • USGS VHP, Temperatures at the surface reflect temperatures below the ground (lava up to about 1,200 °C; Kilauea flow 1,100 °C)
  • USGS FAQ How much of the Earth is volcanic? (more than 80% of the surface)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Types of volcano (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/volcanoes/how-volcanoes-form/): slopes 30 to 35° and under 10°, Tambora caldera 6 km wide and 1.1 km deep
  • BGS Volcanic hazards (pyroclastic flows 100 to 600 °C, 110 km/h or faster)
  • USGS Yellowstone Volcano Observatory, The Volcanic Explosivity Index (usgs.gov/observatories/yvo/news/volcanic-explosivity-index-a-tool-comparing-sizes-explosive-volcanic) and VHP image description of the VEI (VEI 0 under 10,000 m³, VEI 8 over 1,000 km³, tenfold steps above VEI 2)
  • US National Park Service, Volcanic Explosivity Index (nps.gov/subjects/volcanoes/volcanic-explosivity-index.htm): Novarupta 1912 about 30 times Mount St. Helens, Huckleberry Ridge 2,450 km³
  • Smithsonian Global Volcanism Program eruption records (volcano.si.edu): VEI of Mount St. Helens 1980 (5)
  • Pinatubo 1991 (6)
  • Tambora 1815 (7)
  • USGS Fact Sheet 113-97, The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo (pubs.usgs.gov/fs/1997/fs113-97/)
  • USGS This Dynamic Earth, Hotspots and The long trail of the Hawaiian hotspot (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html, Hawaiian.html)
  • USGS Hawaiian Volcano Observatory, Evolution of Hawaiian volcanoes (usgs.gov/observatories/hvo/evolution-hawaiian-volcanoes) and Volcano Watch: Kamaʻehuakanaloa (2022)
  • USGS Earthquake Hazards Program, Earthquake magnitude, energy release and shaking intensity (usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensity): tenfold amplitude and about 32 times energy per whole magnitude
  • USGS HVO Volcano Watch, What was that on the Richter scale? (about 31.6 times energy per unit, 1,000 times per two units)
  • USGS FAQ How are earthquakes measured? (moment magnitude)
  • USGS, Are you ready to ShakeOut? (usgs.gov/news/featured-story/are-you-ready-shakeout-october-19): Drop, Cover, and Hold On
  • NOAA National Weather Service, Tsunami safety during a tsunami (weather.gov/safety/tsunami-during)
  • USGS Pyroclastic flow hazards at Mount St. Helens (over 100 km/h, over 400 °C; at least 17 pyroclastic flows on 18 May 1980)
  • USGS Volcanic Ash Impacts, Mt St Helens 1980 emergency management (volcanoes.usgs.gov/volcanic_ash/mount_st_helens_emergency_management.html)
  • USGS Earthquake magnitude page, Northridge (3 to 11 miles deep) and Nisqually (30 to 36 miles deep)
  • General safety information only
  • follow local officials.

確認日: 2026-10-17