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１/２６の出来事
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「金峰山の地質」のまとめがやっと終わりました。


平行に連なる丘陵は金峰山のカルデラ？

これは1/20「金峰山の地質」の学習の時に頂いた資料です。
図の(a)～(ⅾ)は
(a)＝プレー型火砕流　
（b＝メラピ型火砕流[雲仙普賢岳]　
(c)＝スフリエール型火砕流　
(d)＝大規模な軽石・火山灰流[阿蘇1～4]

※火砕流の色々
プレー型火砕流(a)は、成長中の溶岩ドームが爆発を起こして発生したと考えられている。　
それに対してメラピ型火砕流（b）は成長中の溶岩ドームの一部が重力的に不安定になり、崩れるときに破砕して発生する火砕流である。
スフリエール型火砕流(c)は、火砕物をいったん上空に噴き上げてから崩落したり、火口から火砕流が直接噴きこぼれるようにして発生する。これら小規模な火砕流は熱雲とよばれることもある。
大規模な軽石流や火山灰流(d)は一般にカルデラを伴う。

※火砕流堆積物の特徴を示した断面スケッチ
火砕流でのガスの上昇速度が遅いタイプ1ではほとんど分級作用が起らない。ガスの上昇速度が速くなると分級作用が起り、軽石は上部に、岩片は下部に移動する(タイプ２)。そして、さらにガスの上昇速度が速くなると分級作用の進行とともに、多数のガス抜けパイプなどの偏折構造が発達する(タイプ３)。図中の黒い部分は岩片を示し、白抜き部は軽石を示す。




「金峰山の地質」で配られた資料は火砕流について現代地球科学入門シリーズ７「火山学」共立出版P142～と安山岩の溶岩流については新版地学教育講座②地震と火山東海大学出版会からのものです。
まだまだ地学には疎い自分ですので、その中の説明文の中でもう少し詳しく理解するために調べてみたものがあります。
　
●イグニンブライト【ignimbrite】

溶結固化した火砕流堆積物。大規模な火砕流が堆積して、高温と自重のため溶結したもの。 → 溶結凝灰岩

●ようけつぎょうかいがん【溶結凝灰岩】

高温の火山灰が大量に厚く積もり、その内部で再融・圧密されて生じた岩石。爆発的な火山活動に伴って発生した大規模な火砕流の堆積物中にみられる。しばしば粗い柱状節理を呈し、大雪山ふもとの層雲峡、十和田の奥入瀬おいらせ、阿蘇の高千穂峡などが有名。

●ねつうん【熱雲 glowing cloud】

火山噴出物の噴出様式の一つで小型の火砕流を指す。1902年，西インド諸島マルティニク島のプレー火山の噴火のとき発生し，2万8000人の死者を出した小型火砕流が，火砕流という現象が火山学的に広く認められるようになった最初の例である。この噴火を研究したフランスの火山学者ラクロアFrançois Antoine Alfred Lacroix(1863‐1948)により，熱雲nuée ardenteという語が初めて提唱されたが(1904)，その後異なったタイプの火砕流が多数発見されたため，熱雲という語はプレー型の小規模火砕流に限られるようになった。

●溶岩ドームの崩壊 （ムラピ式火砕流）
マグマの粘性が高く、かつガスが効率的に抜けると、爆発的な噴火を起こさずにマグマがゆっくりと押し出されて溶岩ドームを形成するが、ガスは完全に抜けきったわけではなく溶岩の中に気泡として残っているので、ドームの一部が押し出されるなどして崩壊すると爆発的に解放されたガスとそれによって形成された破片が混合して小規模（一般に0.01km3以下）な火砕流となる。流下方向は地形などの影響で限られることが多い。このタイプの火砕流は、その堆積物の特徴からブロック・アンド・アッシュ・フロー（英: block and ash flow）と呼ばれる。ムラピ山の噴火が代表的[7]で、雲仙岳1990年-1995年の噴火で多く発生したのもこのタイプ。ただし、溶岩ドームが火山ガスの圧力で爆発的に崩壊した時には、やや規模の大きい火砕流と火砕サージが発生することがある。

●かさい‐サージ〔クワサイ‐〕【火砕サージ】

火山噴火の際に起こる現象の一。火砕流本体より希薄で高速な流れ。火山ガスと火山灰からなる。水平方向に広がり、斜面を這(は)い上がることもある。サージ。

●プレー式噴火【プレーしきふんか】

火山の噴火形式の一つ。熱雲噴火型。西インド諸島のマルティニク島にあるプレー火山の1902年の噴火のとき初めてこの型が発見された。きわめて粘性に富んだ溶岩が溶岩尖塔(せんとう)などの形で押し出され，爆発と同時に熱雲が山腹を流下する。最も危険の多い型。

●メラピ型
ムラピ山（インドネシア語: Gunung Merapi・・メラピともいう）は、インドネシアジャワ島中央部の火山である。インドネシアでも最も活動的な火山で、ほぼ1年中噴煙を上げ、1548年以来68回噴火をしている。名称は「火の山」の意味。メラピ山とも書かれる。スマトラ島中部にも同名の火山がある。
地質学的調査から、爆発は40万年前から始まり、1万年前から活発になったとされる。
安山岩質の溶岩ドームが崩落する際に火砕流を起こすことで知られ、メラピ型火砕流と呼ばれる。同様の例としては、雲仙岳（1991年6月3日に大規模な火砕流を起こした）がある。

●軽石流　(浮石流・ふせきりゅう)
pumice flow

軽石 (浮石) が火山性のガスと混合し，高温高速の熱雲となって火山の斜面を流れ下る現象。大規模な浮石流が火口からあふれ出すと，火山の中心が陥没してカルデラをつくる。阿蘇山のカルデラや十和田湖はその例。

●火砕流　(Wikipediaより)
解説
多くの場合、マグマ由来の本質物を含む数百度以上の高温のものを指す[2]。ただし水蒸気爆発で発生するような本質物を含まない火災を誘発するほど高温でない密度流も火砕流と呼ばれることがある[3]。最近では、温度や本質物の有無を定義から取り払い、火砕流と火砕サージなどを重力流の一種とみなして、火砕物密度流(pyroclastic density current) とすることも多い[4][5]。
マグマ噴火に伴う火砕流は、高温の火山ガスと混合一体化しているため地面との摩擦が少なく、流れ下るスピードは100km/時を超えることもあり、一気に遠くまで流れ下る。またガス成分が多い場合は比重が小さいため海面上を滑走することもある。温度も1000度近いものもあり（タバコの火や火葬の温度がおよそ800度）、この場合、建物や自動車の中であっても安全とは言えない。
火砕流という用語の歴史
現在火砕流堆積物とされている堆積物は、古くは泥流や溶岩流の一種と考えられていた。たとえば阿蘇山周辺の火砕流堆積物溶結部は「泥溶岩」などと呼ばれた。
1902年のプレー火山の噴火を調査したフランスの火山学者・アルフレッド・ラクロワ (Alfred Lacroix)により "Nuée ardente"（ニュエ・アルダント―燃える雲＝熱雲）と名づけられたのが、科学的に取り上げられた最初である。「熱雲」は英語では「Glowing cloud」。また、北海道駒ヶ岳（1929年）で発生した軽石が斜面をなだれ下る類似現象は、「軽石流」と呼ばれた。ムラピ山での、流動性に乏しい分厚い溶岩の先端が崩落する現象は「岩屑なだれ(rock avalanche)」と呼ばれた。現在では岩屑なだれ（debris avalanche）は、火砕流とは別の流動現象を指す用語として使われているので、注意が必要である。
火砕流の発生機構
火砕流の実体は、火山砕屑物と噴出物の火山ガスや水蒸気が混合して流動化したもの。ガスは、マグマに含まれていた火山ガスと、火山噴出物中および流走中に取り込んだ空気からなる[6]。温度は、マグマに近い高温のものから100℃程度まで幅がある。水蒸気噴火とマグマ噴火では水蒸気噴火の方が発生頻度が高い[3]。
火砕流とは流動現象に対する名称であるため、噴火様式と1対1に対応するものではないが、火砕流が発生するような噴火には以下のものがある。
流紋岩 - デイサイト質マグマの大規模な噴火
流紋岩 - デイサイト質マグマは粘性が高いため、ガスが抜けにくく、マグマが地表近くまで上昇し減圧した時点で爆発的に発泡しやすい。このとき液体 - 固体は粉砕されてガスと混合し、マグマの量が多ければ大量の火砕流となって火口から高速で流れ出す。この場合は火口から全方向に流下することが多い。大～中規模（10km3以上 - 1km3 - 0.01km3）の火砕流の殆どはこのタイプである。地下のマグマだまりから大量のマグマが噴出するため、マグマだまり跡の空洞が陥没してカルデラを形成することも多い。このとき、火砕流は最大で約100kmも流れる事がある。このような大規模な火砕流が堆積すると、カルデラ周辺に谷地形を埋めて平坦な台地地形（火砕流台地）を形成する。日本における代表的な例は九州南部に分布するシラス台地が該当する。火砕流堆積物が高温のまま厚く堆積すると自身の熱で変形して溶結することがあり、そのようなものは溶結凝灰岩と呼ばれる。
プリニー式噴火の噴煙柱崩落 （スフリエール式火砕流）
プリニー式噴火では、固体破片とガスの混合物からなる大規模な噴煙柱が形成されるが、その混合物の密度が空気よりも大きくなると、噴出物が上昇し続けられなくなり、噴煙柱は重力崩落し流走する。この場合は火口から多方向に広がり流下することが多く、谷間を移動し遠距離に到達することもある。ヴェスヴィオ火山の噴火（79年）およびスフリエール山の噴火（1902年）が代表的。カルデラを形成する大噴火の中で、プリニー式の噴煙柱ができる場合もあると考えられている。
溶岩ドームの崩壊 （ムラピ式火砕流）
マグマの粘性が高く、かつガスが効率的に抜けると、爆発的な噴火を起こさずにマグマがゆっくりと押し出されて溶岩ドームを形成するが、ガスは完全に抜けきったわけではなく溶岩の中に気泡として残っているので、ドームの一部が押し出されるなどして崩壊すると爆発的に解放されたガスとそれによって形成された破片が混合して小規模（一般に0.01km3以下）な火砕流となる。流下方向は地形などの影響で限られることが多い。このタイプの火砕流は、その堆積物の特徴からブロック・アンド・アッシュ・フロー（英: block and ash flow）と呼ばれる。ムラピ山の噴火が代表的[7]で、雲仙岳1990年-1995年の噴火で多く発生したのもこのタイプ。ただし、溶岩ドームが火山ガスの圧力で爆発的に崩壊した時には、やや規模の大きい火砕流と火砕サージが発生することがある。
水蒸気噴火
マグマの噴出を伴わない比較的小規模でかつ溶岩ドームを形成しない水蒸気噴火でも噴出物に水蒸気を多く含むため、小規模な比較的温度の低い火砕流を起こすことがある[3]。
火砕流の流動機構
火砕流流動様式は、1960年代は乱流と考えられていた[8]が、1980年代には流動化実験等の結果から、層流と考えられるようになった。しかし、1990年代から乱流であるとする説が一時主流となり、現在では乱流説と層流説の議論が続いている。流走時には乱流を主体とし、堆積時には基底部に高密度な粒子流を形成し堆積するというモデルもある。

脚注
^ 安藤重幸：恵山火山の地質と岩石 岩石鉱物鉱床学会誌 Vol.69 (1974) No.8 P302-312
^ 荒牧重雄・小野晃司(1996)　火砕流　新版地学事典　地団研編、平凡社
^ a b c 山元孝広：御嶽火山2014 年9 月27 日噴火で発生した火砕流 産業技術総合研究所 地質調査研究報告 Vol.65 No.9/10 (2014) (PDF)
^ 山元孝広 (2006) 伊豆大島火山、カルデラ形成期の火砕物密度流堆積物：差木地層S2部層の層序・岩相・年代の再検討 日本火山学会 火山, 51, no.4, 257-271
^ "pyro-"はギリシア語由来の接頭辞で"火"を表し、"clastic"は破壊されたもので、火山噴火で生成された砕屑物を意味する。そのため海外においては「火山噴火」との関連性が重視されるが、日本語の「火山砕屑物」だとpyroclasticと一旦定置したpyroclasticや溶岩が侵食などで破砕・移動したvolcaniclasticの区別がつきにくく、火山噴火のニュアンスが薄れているため、より広く定義される場合がある。
^ a b 防災科学技術研究所 防災基礎講座 13.火砕流・火山泥流・山体崩壊
^ 花岡正明：火の山”メラピ火山で火砕流災害発生 (速報) 砂防学会誌 Vol.47 (1994-1995) No.6 P57-58
^ 荒牧重雄、浅間火山 1973 年 2～3 月の噴火の際に発生した小型火砕流 火山.第2集 1973年 18巻 2号 p.79-94, doi:10.18940/kazanc.18.2_79
^ 荒牧重雄：火砕流とその災害 地学雑誌 Vol.95 (1986-1987) No.7 P489-495