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マグマと溶岩

キラウエアでは、火口から3 km離れた場所に流れ出した溶岩に、地質学者が熱電対を差し込み、1,100 °Cを測定しました。

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マグマができる場所の一つは、沈み込むプレートの上です。オレンジ色の点は、深さ約100 kmから火山の下のマグマだまりへ上昇するマグマです。「発散境界」に切り替えると、中央海嶺の下を上昇するマグマが見られます。

同じ岩石に二つの名前

地下にある溶けた岩石をマグマといいます。火山から噴出すると、同じ物質が溶岩と呼ばれます。USGSは、マグマは溶けた岩石、結晶、溶け込んだ気体の混合物だと説明し、砂粒の入った未開封の炭酸飲料を思い浮かべるよう勧めています。溶けた部分の主成分は酸素とケイ素で、アルミニウム、鉄、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、マンガンも含まれます。冷えるとさまざまな鉱物の結晶が育ち、固体の火成岩になります。海面の上と下を合わせた地球表面の80%超は、火山活動に由来します。

マグマは深さ数十キロメートル以上の場所でできます。周囲の固体の岩石より軽いので浮力で上昇し、溶け込んだ気体も、振った炭酸飲料のように圧力を加えます。マグマは弱い部分や割れ目を押し広げて進み、火山の数キロメートル下にあるマグマだまりにとどまることもあります。出口ができると噴火が始まります。溶岩流として流れ出すこともあれば、テフラと呼ばれる岩片と気体の雲になって空へ噴き上がることもあります。最も細かい火山灰は髪の毛ほどの厚さで、強風に乗って世界中に運ばれることがあります。

溶岩はどのくらい熱い？

USGSによると、溶岩湖、溶岩流、溶岩ドーム、火砕流は約1,200 °Cに達することがあります。測定は危険なので、科学者が溶岩に熱電対を差し込むのは、数分間安全に立てる場所だけです。キラウエアでの測定例では1,100 °Cでした。比べると、家庭のオーブンの最高温度は約250 °Cで、火山の噴気孔は水の沸点から約400 °Cです。溶岩が光るのは高温だからです。表面が冷えると暗くなりますが、内部はまだ溶けていることがあります。

さらさらか、ねばねばか

火山の形や噴火の様式を決めるうえで、マグマの最も重要な性質は粘性、つまり粘り気です。BGSによると、流れやすい玄武岩質溶岩は冷える前に遠くまで流れるので、幅広く緩やかな斜面を作ります。沈み込み帯の上の火山によくある安山岩質マグマなど、粘り気の強いものは遠くまで流れません。火口の近くに積もり、閉じ込められた気体も抜けにくくなります。圧力がたまって激しく解放されるため、粘り気の強いマグマは爆発的な噴火を起こしがちです。水にストローで息を吹くと穏やかに泡が出ますが、濃いシロップでは泡がポンとはじける様子を思い浮かべてください。

マグマはどこでできるのでしょうか。主に三つの場所です。中央海嶺では、離れるプレートの間に熱いマントルが上昇します。沈み込み帯の上では、沈むプレートから放出された水が上のマントルを溶けやすくします。そしてハワイのようなホットスポットでは、ハワイ火山観測所によると、深さ約200〜400 kmからマントルの岩石が熱で部分的に溶け始めます。この先では、この三つの環境を見ていきます。

マグマ地下にある、溶けた岩石・結晶・気体の混合物
溶岩地表に噴出したマグマ。最高で約1,200 °C
テフラ空中に噴き上げられた岩片。最も細かいものは火山灰です
粘性粘り気のこと。さらさらした玄武岩質溶岩は遠くへ流れ、粘り気の強いマグマは気体を閉じ込めて爆発します
マグマだまり火山の数キロメートル下にある、マグマがたまる場所
  1. 地表に噴出した、溶けた岩石を何と呼びますか？
    • 溶岩
    • マグマ
    • 火山灰
    • 玄武岩
  2. USGSによると、溶岩はおよそ何°Cに達することがありますか？
  3. マグマが上昇するのはなぜですか？
    • 周囲の岩石より軽く、気体も圧力を加えるから
    • 月が引っ張るから
    • 雨が押すから
    • 地震が吸い上げるから
  4. 爆発的な噴火を起こしやすいマグマはどれですか？
    • 粘り気が強く、粘性の高いマグマ
    • さらさらした玄武岩質マグマ
    • 冷たい水
    • どのマグマも同じです
  5. 火山灰の粒の厚さは、どれと同じくらいですか？
    • 髪の毛
    • れんが
    • 自動車
    • 硬貨
  6. 地球表面のうち、火山活動に由来する部分はどれだけですか？
    • 80%超
    • 約5%
    • 約30%
    • 1%未満
  7. マグマの大部分を占める元素の組み合わせはどれですか？
    • 酸素とケイ素
    • 金と銀
    • 水素とヘリウム
    • 炭素と窒素
  8. 溶岩流の温度は1,100 °Cでした。250 °Cのオーブンより何度高いですか？
  9. HVOによると、ハワイの地下ではどの深さから融解が始まりますか？
    • 約200〜400 km
    • 約1 km
    • 約2,900 km
    • 地表
ポイント
  • 地下ではマグマ、地上では溶岩。溶けた岩石 + 結晶 + 気体からなります。
  • 溶岩は最高で約1,200 °Cに達します。
  • 浮力と気体の圧力が、割れ目を通ってマグマをマグマだまりへ、そして外へ押し出します。
  • 流れやすい玄武岩質溶岩は遠くへ流れ、粘り気の強いマグマは気体を閉じ込めて爆発します。
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