火山

火山（かざん）とは、地殻の深部にあったマグマが地表または水中に噴出することによってできる特徴的な地形をいう。

火山には1回だけの噴火で活動を終了してしまう単成火山と、同じ場所で何度も噴火を繰り返す複成火山がある。前者は秋田県男鹿半島の目潟（マールという凹んだ火口湖のみで山は無い）や兵庫県城崎温泉の近くの玄武洞火山があり、後者の代表は富士山や桜島。

火山の成因

火山の成因は大きく分けて3種類ある。

海溝近辺の火山

火山は、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む「海溝」から少し離れた所に帯状に分布することが多い（この帯状分布を火山フロント又は火山前線という）。日本やインドネシア等の列島にある火山群の生成要因はこれが多い。

火山フロントでは比較的シリカの多いマグマが、比較的低い温度で生じている。その原因は水の混入による岩石の融解温度低下と考えられている。海溝で沈み込んでいる海洋プレート表面の岩石には多量の水が含まれている。水分を含んだ岩石は沈み込みにより地下深部の高温部分に達する。温度圧力の変化により、岩石中に含まれる大量の水分と岩石とが反応する。加水反応により岩石が部分溶融し、マグマが発生する。マグマの発生する面はプレート境界に沿っているので、海溝と平行に火山フロントが形成されると考えられている。

ホットスポット火山

地表の一箇所に継続的にマグマが供給される場所がありこれをホットスポットという。ホットスポットの位置はプレートの動きに関係なく一定しており、プレートより下の深部マントルに生成源があると思われる。ハワイ火山列島がこのタイプに当てはまりプレートの動きに乗った形で順次古い火山島が西北に連なっている。

海嶺の火山

日本では見られないが、地球上で最も火山活動が活発なのは海嶺部分。プレートテクトニクスによれば海嶺は地殻が新たに生成される場所で、地下から新しいマグマが次々に供給されて海の底で固まり、地殻となってゆく。世界で唯一アイスランドが海嶺を地上で観察できる場所で、火山の多さとその活動の活発さは日本をはるかに上回る。

マグマ溜まり

地下深くで生成されたマグマは、高温の液体であるため周辺の固体岩石より比重が軽く、その結果徐々に地表近くに上がってくる。火山の地下1～5kmの場所には、上昇してきたマグマを溜めているマグマ溜まりが存在する。マグマ溜まりは直径数kmあり、通常は地下深部からのマグマの供給を受けて徐々に大きくなり、噴火の際に小さくなる。マグマ溜まりの中のマグマは、周辺の岩石に熱を奪われて徐々に冷えてゆくが、その過程で揮発成分の分離、比重の重い成分の沈殿等が生起している。その結果1回の噴火の中で、で最初に噴出した火山灰（マグマ溜まりの上のほうにあった）と最後に出てきた溶岩（底の方にあった）では成分がかなり異なっている場合が多い。

噴火の形

噴出物の成分による影響

火山の噴火の形は、噴出するマグマの流動性や揮発物成分の量によって大きく変わる。揮発成分の量はマグマの噴出力を左右し、揮発分が多いほど火山灰や溶岩は高く吹き上がり大きな爆発となる。

1. 流動性が高く揮発物成分が少ない場合：ハワイ火山の噴火のように静かに溶岩流が流れつづける。
2. 流動性が高く揮発物成分が多い場合：前回の三原島噴火の初期のように、溶岩がカーテンのように高く幅広く噴出する。
3. 流動性が低く揮発物成分が少ない場合：昭和新山の噴火のように、大きな爆発や溶岩流出は無く溶岩円頂丘が形成される。
4. 流動性が低く揮発物成分が多い場合：浅間山や桜島のような爆発的な噴火になる。

なお1回の噴火の中でも、揮発成分が先に抜けるので、時間と共に噴火の様式が変わる。始めのうちは揮発成分が多く溶岩や火山灰を高く吹き上げていても、途中からガス成分が減り火山灰を吹き上げることができなくなり、ガスと溶岩の破片の混合物が火口から斜面を流れ下る(火砕流)。噴火の後半には揮発成分が抜けてしまい溶岩を流出させて終わる場合も多い。浅間山の天明の大噴火の例を示す。

• 大量の火山灰を空高く噴出→ガス成分が減り地上を火砕流が襲う（鎌原火砕流）→溶岩を流出（鬼押し出し）

噴出物の量による影響

成分の影響以外に噴出物の量や噴出速度によって、噴火の形体や被害の大きさが激しく異なる。極端な例を2例挙げる。

• 2の条件で1回の噴出量が桁違いに大きい場合、1783年アイスランドのラキ火山の噴火。噴火した火口列は25kmの長さに及び大量の溶岩を噴出したが人里から離れていたので溶岩による被害は軽微。しかしおびただしい量の有毒な火山ガスが放出されアイスランドの家畜の50％、人口の20％が失われた。また成層圏まで上昇した霧は地球の北半分を覆い、地上に達する日射量を減少させ低温化を生起した。日本では東北地方で膨大な数の餓死者を出した天明の大飢饉を引き起こした。
• 4の条件で1回の噴出量が桁違いに大きい場合、阿蘇カルデラや姶良カルデラ（桜島北側の錦江湾全体）の噴火のように、1回の噴火で数mから100m以上の厚さの火山灰が九州の半分以上を覆い、巨大なカルデラが形成される。この状況を現在にシミュレーションしたのがベストセラー「死都日本」。

火山噴火のタイプ

上記のように噴火は様々な条件下で種々の形をとる。火山学者はこれを代表的なタイプに分類し、命名している。

• 洪水玄武岩

  数千万年に1回程度発生する。地表が大規模に割れ大量の溶岩が短期間に地表に供給される。例えばインドのデカン高原の玄武岩面積は日本全土の約6倍に相当する。発生原因について、最近プルームテクトニクスで議論されている。

• ハワイ式噴火

  流動性が高く揮発性が少ない噴火に相当。ハワイの火山の噴火形式。

• ストロンボリ式噴火

  イタリアのストロンボリ島ストロンボリ火山の噴火形式。ハワイ式より少し流動性の低いマグマが間歇的に小爆発を繰り返し、火山弾を放出する。

• ブルカノ式噴火

  ストロンボリに近いブルカノ火山の噴火形式。流動性が低く揮発成分が多い場合に相当。桜島や浅間山の通常の噴火に相当。爆発に伴って火山灰、火山礫、火山岩塊を大量に噴出する。

• プリニー式噴火

  ローマ時代のポンペイを埋めた西暦79年のヴェスヴィオ火山の噴火の形式。この噴火を詳細に観察し後世に記録を残したプリニウスにちなんでプリニー式と命名された。基本的にはブルカノ式の大規模なもので、火山灰は成層圏に達し、しばしば大規模な火砕流を生起し広範囲に被害を及ぼす。

• ウルトラブルカノ式噴火

  1888年の磐梯山の山体崩壊爆発のような、高温マグマが直接関与しない大規模な水蒸気爆発。

噴火の場所

火山は噴出する場所、特に水の存在によって噴火の形が大きく変わる。

1. 海底深くで火山が噴火した場合、高い水圧で爆発は起こらず、水で急冷された溶岩は特徴的な枕状溶岩となる。
2. 水面近くの噴火や、マグマが地下の浅い所で地下水と出あった時は、水が瞬時に沸騰し爆発的なマグマ水蒸気爆発を起こす。
3. 巨大な氷河の下で火山が噴火した場合 1 と同様な形態となるが、噴火の規模が大きく氷床を解かしてしまった場合、大規模な洪水を伴う場合がある。（アイスランドの火山）

火山地形

1911年、ドイツのシュナイダーは火山地形を次のように分類した。

• トロイデ（鐘状火山”しょうじょうかざん”）

  溶岩の粘性が大きく、流動性が小さいためにできるドーム状の火山。溶岩円頂丘ともいう。

  • 例--雲仙普賢岳、大山、有珠山、箱根駒ケ岳

• コニーデ（成層火山”せいそうかざん”）

  粘性は中性。溶岩と砕屑物（火山灰、火山礫）が交互に噴出し、堆積して形成される円錐形の火山。

  • 例--富士山、桜島、開聞岳、マヨン山、キリマンジャロ山

• アスピーテ（楯状火山”たてじょうかざん”）

  流動性が大きい溶岩が流れ、偏平に広がった火山。

  • 例--八幡平、霧ケ峰、マウナロア山、キラウエア山

• ホマーテ（臼状火山”うすじょうかざん”）

  火口付近に砕屑物が堆積してできる火口の大きい火山。火山砕屑丘ともいう。

  • 例--ダイヤモンドヘッド、福江島鬼岳

• ベロニーテ（火山岩尖”かざんがんせん”）

  高粘性の溶岩が火口内で固まり、溶岩柱となって地表に押し出されたもの。

  • 例--昭和新山

• マール（爆裂火口”ばくれつかこう”）

  小規模な爆発で岩屑が飛ばされてできた円形の火口。

  • 例--一ノ目潟

• カルデラ（詳しくはカルデラへ）

  爆発または陥没によって火山体の上部が失われた大きな火口状の窪地。

  • 例--阿蘇山、箱根山、浅間山、十和田湖

• ペジオニーテ（溶岩台地”ようがんだいち”）

  多数の火口から流動性の大きい溶岩が大量にながれて作られた台地。

  • 例--デカン高原、コロンビア高原、ケマ高原

• ラピリ台地（火砕岩台地”かさいがんだいち”）

  主として軽石・火山灰の堆積によってできた台地

  • 例--シラス台地

火山の活動と記録

火山はかつては活動状況によって活火山、休火山、死火山に分類されてきたが、実状に合わないとして近年見直しがなされており、休火山の分類は無くなった。（分類に関する詳細は活火山の項を参照のこと）

火山の噴火はしばしば人間社会に壊滅的な打撃を与えてきたため、記録や伝承に残されることが多い。

関連項目

• 火山の一覧
• 火山の一覧 (日本)
• 海底火山、火山島
• 火山帯、火山脈（火山山脈）
• 噴火口（火口）、カルデラ
• 火山灰
• ホットスポット
• 火成岩
• プレートテクトニクス
• マグマ
• 温泉
• 地熱
• 地震
• 地学、火山学
• イオ（木星の衛星）

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デュボア「２１の気球」講談社少年少女世界文学全集・・・クラカトア

石黒曜「死都日本」・・・九州の加久藤（かくとう）火山・近未来

上前淳一郎「複合大噴火　1783年夏」文藝春秋1989・・・ラキ、浅間

鯨統一郎「富士山大噴火」講談社2004・・・富士山・近未来

外部リンク

• 気象庁・火山の資料
• 特定非営利活動法人日本火山学会
  • 日本の第四紀火山カタログ
• Volcano World ノースダコタ大学