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火山噴火と水蒸気爆発　[環境問題] [編集]

こんにちは～　(*^_^*)/

桜島は今日も火山灰が凄いですねぇ。新幹線の中にさえ、灰が舞い込んできて積もるくらいです。アイスランドの火山噴火で飛行機が止まるのにも頷けます。

(現地発のニュース映像)

さて、火山爆発と一言で言っても、火山の成因から爆発の形式まで様々な種類があります。

Ⅰ　火山の分類

　①　沈み込み帯型＝海洋プレート（岩板）が陸のプレートの下に沈み込んだ海溝に沿って形成(日本列島の火山の多く)

　②　ホットスポット型＝地下深くのマントルの対流によって、大量のマグマが継続的に供給 (ハワイのキラウエア火山)

　③　海嶺型＝プレートの“裂け目”からマグマが噴出してできる海底山脈(大西洋中央海嶺)

Ⅱ　爆発(噴火)の種類

　①　洪水玄武岩(洪水玄武岩は数千万年に1回程度発生): プルームテクトニクスにより大量の溶岩が短期間に供給される大規模な噴火。
　②　ハワイ式噴火(キラウエア山，マウナ・ケア山などハワイ島の火山でよくみられる): 流動性が高く揮発性成分が少ないマグマが起こし、爆発は起こらず、大量の溶岩が高速で流出。
　③　ストロンボリ式噴火(イタリアのストロンボリ火山): 少し流動性の低いマグマが間歇的に小爆発を繰り返し、スコリアや火山弾を放出。液体状の溶岩流あり。
　③'　プリニー式噴火(ストロンボリ式の大規模なもの): 成層圏に達する噴煙柱(火山灰や軽石などで構成)が形成され、噴煙柱の崩壊により大規模な火砕流が発生し広範囲に被害を及ぼす。(西暦79年のヴェスヴィオ火山の噴火ではローマ時代のポンペイが生き埋めに)
　④　ブルカノ式噴火(「Volcano」の語源になったブルカノ火山，桜島や浅間山): 粘性が高い安山岩質マグマで、爆発に伴って火山灰，火山礫，火山岩塊を大量に噴出。溶岩流は、半ば固化した塊状溶岩（ブロックラバー）となって流動速度は遅い。
　⑤　ウルトラブルカノ式噴火(会津磐梯山 ): 高温マグマが直接関与しない大規模な水蒸気爆発。

⑤の水蒸気爆発で身近なモノは、加熱した天ぷら油に水滴を入れたときにパチパチと激しく飛びつる現象」がありますね。入試問題では、「濃硫酸の希釈の仕方」について出題されますが、これも水蒸気爆発が関係しています。濃硫酸に水を加えて希釈してはいけない、と参考書にも書かれていますね。濃硫酸は粘度の高い重い液体で、水を濃硫酸に注いでもなかなか混ざりません。さらに溶解熱が大きい為、混ざりきらない水が高温になり、一気に蒸発して硫酸もろとも飛び散るわけです。

今回、航空機を止めたアイスランドの火山噴火も、どうやら水蒸気爆発だったようです。噴出したマグマと氷河が溶けた水が接触したマグマ水蒸気爆発で、加熱した天ぷら湯と水滴によるものと原理は同じものです。

【科学】アイスランドの火山、再噴火への警戒必要

　ヨーロッパの航空網をまひさせたアイスランド南部・エイヤフィヤトラヨークトル火山の噴火から、１カ月半が過ぎた。数回の噴火を繰り返した後、活動レベルは低下傾向にある。

“氷の国”の火山の成り立ちと噴火メカニズムについて、東大地震研究所火山噴火予知研究センターの中田節也教授は「アイスランドは大西洋中央海嶺の北部に位置し、ホットスポットとも重なっている。このような地形で大きな火山に成長しているのは、地球上でアイスランドだけだ」と説明する。形成要因が重複した特殊性から、北海道と四国を足した程度の国土に約１３０の火山がひしめき、うち３５が活火山という世界有数の火山地帯になっているわけだ。

■マグマ水蒸気爆発

エイヤフィヤトラヨークトル火山の火口は、氷河の下にある。地表付近まで上昇したマグマは、氷河の底部を溶かし、冷えて固まったマグマの上端には高温の水蒸気の膜ができる。火山性微動などの影響で膜が破れると、氷河が溶けた水がマグマの亀裂から入り込み、高温のマグマと接触。瞬時に気化して体積が数百倍から数千倍に膨張し、爆発的に火山灰を吹き上げる。

----------------------------------------------------------(記事より抜粋)

さて、火山に関連するお薦めの書籍が次の３冊です。