アマンタジン:医師:26

　まず玄武岩質火山の山頂部に形成されるカルデラは，ハワイ型よりはキラウエア型 カルデラと呼ぶことが多いです．キラウエア型カルデラは，クレーターレイク型カル デラなどのカルデラ形成に伴う噴火の噴出量と，陥没量がほぼ見合うカルデラと異な り，噴出量より陥没量がずっと大きいことから，成因について議論ありました．
　さて今回のカルデラ形成は，三宅島では数千年に一度程度の比較的珍しい現象です が，他の火山で似たような事例が過去に観察されていなかったわけではありません． 例えば1924年のハワイ・キラウエア火山のハレマウマウ火口の陥没事件や，1968年ガ ラパゴス・フェルナンディナ火山のカルデラ形成事件などです．これらは玄武岩質火 山で地表への溶岩噴出量よりはるかに大きい陥没が，爆発的な噴火を伴って起きた例 で，今回の三宅島とよく似ています．
　これらのカルデラ形成事件では，いずれも地下側方へのマグマの移動が起きていた ことが知られており，それにより密度の大きな山頂部が陥没したという考えが有力で す．移動したマグマの大部分は地下にあり，地表には出てきていないので，噴出量と 陥没量が食い違うのも説明できるというわけです．今回の三宅島の噴火は，新たに三 宅型カルデラと呼ぶよりは，最もよく観測がなされている中で起きたキラウエア型カ ルデラ形成事件ということになると思います．

　次にマグマ対流による火山ガス放出モデルですが，おっしゃるように火道の実効径 がずっと大きいことが，今回大量の火山ガスを放出している原因と考えていいと思い ます．玄武岩マグマ程度の粘性の流体をぐるぐると移動させるだけなら，径3mの円筒 で大丈夫という計算があります．一方，対流させるには上昇したマグマの密度が大き くなる必要がありますが，これにはマグマからガスがどれだけ効率よく分離するかが 効いてきます．ガスの分離効率には火道の断面積が重要で，伊豆大島の例(一日数百 トンのSO2放出量)で計算した例では，実効火道径約9m強で対流しているとすると説明 できます．今回の三宅島では，放出量が伊豆大島の約100倍ですから，実効火道径は 10倍程度あることになります．陥没初期の変形せずに陥没している部分の大きさは少 なくとも径300m程度はありましたから，考えられない大きさではないと思います．
　（8/07/01）

川辺禎久（産業技術総合研究所地球科学情報部門）

yosiaki:大学生:24

高橋正樹（茨城大学・理学部・地球生命環境科学科）

(01/09/02)

大石　直昭:会社員:45

高橋正樹（日本大学・文理学部・地球システム科学科）

みのむしころりん:中学校教員理科:４４

高橋正樹（日本大学・文理学部・地球システム科学科）

LonLon:フリーター:26

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター） --

重光和郁子:小学生:9才

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター） --

てんてけてん:会社員:24

これらのカルデラのうち，伊豆大島や三宅島など玄武岩質マグマを主に噴出する火山 のカルデラには，大規模な火砕流を発生して形成されたものはありません．いずれも 山頂部で大規模なマグマ水蒸気爆発を起こし，山頂部が陥没または崩壊することでカ ルデラが形成されたと考えられています．2000年の三宅島の噴火でできたカルデラ， 1924年のハワイ・キラウエア火山のハレマウマウ火口の陥没事件などからも，地下で のマグマの移動が原因となって山頂部が陥没，爆発的な噴火を伴ってできたのでしょ う． 一方，八丈島東山では，デイサイト質マグマの噴火活動がたびたび起きています．特 に2万5000年前に火砕流(軽石流)を噴出するやや規模の大きな噴火が起き，山頂部に カルデラができたと考えられています．火砕流の体積は侵食分を考慮すると数立方 km程度で，九州や北海道のカルデラ形成にかかわる火砕流よりは小さなものです．

海底カルデラについては，潜水調査などによると，少なくとも明神礁の北にある明神 カルデラは，流紋岩質軽石が大量に堆積していることがわかっています．もしこれが 陸上で噴火していれば火砕流を発生させていた可能性があります．ただし海底にある ことから十分な研究が行われているとは言えず，どのような機構でカルデラ地形がで きたのかなど，詳しいことはまだ十分にわかっていません．

ということで，八丈島東山は火砕流が発生してカルデラができたことがある．他の火 山島のカルデラはそうではない．海底カルデラはまだよくわかっていないが，流紋岩 質マグマの爆発的な噴火活動でできたカルデラがある，といったところでしょうか．
　（08/30/02）

川邉禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門） --

木村　昭彦:会社員:30

次に花山カルデラについてお答えします。通常、「カルデラ」という言葉は火山性の 大きな凹陥地を差し、地形的な意味が含まれています。そのような凹地形は、時間が 経つとやがて浸食作用などで次第に元の地形が失われてしまいます。しかし、地形が 失われてしまった場合でも、その地域の地質を詳しく調べることによって、大昔は火 山性の凹地があったことが分かります。そのように地形が完全に失われてしまった大 変古いカルデラについても、地質学者は「カルデラ」の名称をもちいることがありま す。花山カルデラも地質調査によって初めて存在を確認できる古いカルデラの一つで す。ただし、大部分が鬼首火山からの火砕流堆積物に覆われているため、地質調査を しても詳しい形態は分かりません。

秋田県で良く知られているカルデラ火山は青森県との県境にある十和田火山です。そ の他、開析が進んでいますが、鹿角市と田沢湖町境の玉川カルデラ、宮城−秋田県境 付近の三途川カルデラなどもカルデラ火山です。どんな火山があるのか調べたいので あれば、第四紀(約160万年前以降)の火山については、日本火山学会発行の「日本の 第四紀火山カタログ」 （第四紀火山カタログ委員会）CD-ROM版に掲載されています のでそちらをご覧ください。また、花山カルデラのように古い火山は、あちこちに数 多くあることは確かなのですが、未だよく分かっていないものが多いです。現在研究 が進行中です。例えば秋田県雄勝町の院内盆地は、古いカルデラ（院内カルデラ）と 考えられています。
　（09/21/02）

大場　司（東北大学・理学部・地球物質科学教室） --

小学6年生:なし:12

スコリアとは泡だった黒っぽいものです。白っぽい色のときは軽石（かるい し）とよばれます。それらがくだけて、こなごなになれば火山灰になります。 火山灰は別の原因でもできます（下の回答を参考にして下さい）。

カルデラができるにはいろいろな原因があります。地下にあったたくさんのマ グマが一度になくなったために、地面が落っこちてできることや、山が大きく くずれたり、噴火のときに火口付近がはでにふき飛ばされたりしてできること があります。カルデラの中にいつも湖ができるわけではありません。うまく水 がせき止められるとカルデラ湖ができます。

ふつうマグマがたまっているのは地下数キロメートルから十キロメートルの深 さですから、地上にはその熱がほとんど伝わってきません。カルデラができる ときに地上に噴出（ふんしゅつ）した溶岩や堆積物（たいせきぶつ）がまだ熱 いときには、水が蒸発して湖ができにくいこともあるかもしれません。高温の 火山ガスが吹き出しているところがあればその周辺だけちょっとだけあったか いかもしれません。大きなカルデラ湖ができるのは噴火からずいぶん時間がた っていることが多いので水は熱くないのがふつうです。でも、火山がふたたび 活発になってマグマが上昇してくれば、水が部分的にあたためられたり、蒸発 することもあるでしょう。
　（11/23/02）

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

ナオッグ:教師:２７

昔はもっぱら火山の地形だけで分類していました．例えばシュナイダー(1911)のコニ ーデ，トロイデといった分類は今でもマスコミや観光地の説明などで残っています． しかし今は表面の地形だけでは，その火山の成り立ちを必ずしも反映していないこと がわかってきたので，シュナイダーの分類は学術用語としては使われません．現在で は内部構造により注目した，成層火山，盾状火山などの用語が使われます．

盾状火山は粘性の低い，あまり爆発的噴火をしないマグマが，主に溶岩となって重な り，傾斜が緩やかな山体を作った火山です．ハワイが盾状火山の典型で，英語では Shield Volcanoです．一方，成層火山は粘性がやや高く，爆発的噴火による熱いマグ マのしぶき(火砕物)の割合が多いため，溶岩と火砕物の互層からなる傾斜の大きな山 体を持つ火山です．英語ではStrato Volcanoです．成層火山はスコリア丘(Scoria Cone, Cinder Cone)や溶岩ドーム(Lava Dome)などを火山体全体として含むことが多 いので，外国ではComposit Volcano(複合火山)と呼ぶことがあります．富士山や三宅 島など日本の火山の大部分はこの成層火山です．

釣鐘状火山というのは火山学用語では使われません．おそらく溶岩ドームのことだと 思いますが，粘性の大きなマグマが爆発的な噴火をすることなく地表に噴出してでき ます．有珠山の昭和新山や雲仙の平成新山が典型例です．マグマが地下を移動すると きは板状になって移動すると考えられていますが，この板状のマグマが地表に達する と，割れ(Fissure)噴火を起こします．粘性の低いマグマの噴火に多く見られます． 1983年の三宅島噴火がその例です．

カルデラ(Caldera)は，噴火や崩壊でできた大きな火口状地形のことで，おおよそ直 径1.6-2km以上のものをいいます．大量のマグマが爆発的な噴火で一気に噴出してで きたもの(例：阿蘇カルデラ)や，噴出物は多くないが地下でどこかにマグマが移動し てしまってできたもの(例：2000年三宅島噴火のカルデラ)などがあります．

これらの火山の形の違いは，どんな噴火様式で，どんな噴出物を，どのくらいの噴出 率で噴火するかで決まってきます．その噴火様式を決める大きな要因としてマグマの 粘性がある，と理解されればいいかと思います．なお，Q&Aの#3010にもありますよう に，自然は完全に分類できるものではなく，中間的なもの，複合したもの，例外的な ものが少なからず存在します．学校の先生にはマグマの粘性だけで一意に火山の形が 決まるわけではないということも，頭の片隅にでも記憶にとどめておいていただける と幸いです．
　（10/29/02）

川邉禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門）

市井では地質の”プロ”と称して生計を立てているおじさん:会社員:45

　「花崗岩はどういう理由で地表火山になれなくて地下深所にとどまったものな の」かはわかりませんが，マグマにとっては，地表に噴き出すよりも地下にいる方 が楽（エネルギーが少なくて済む）でしょう．しかし，そればかりでなく，実際地 表に火山体を作ったけれど，それが既に侵食されてしまった場合も多いと考えられ ます．例えば，九州の大崩山コールドロンでは，火山岩は一部残っているのみで， 基盤岩に貫入した花崗岩体や環状岩脈が広く露出しています．しかし，前述のLong Valleyや愛知県の設楽コールドロンでは，まだ花崗岩は露出していません．これは 単に侵食・削剥のレベルの違いであると思われます．飛騨山地では約100万年前に 形成された花崗岩体が既に地表に露出している例が知られており，これは世界で一 番若い花崗岩体として有名です．侵食速度は結構速いのです．日本の花崗岩の多く は5000万年〜１億年前のものですから，既に火山体は完全に侵食され，深成岩体が 地表に出ていても不思議はありません．

　なお，花崗岩の貫入深度は，接触変成帯の鉱物組合せで，ある程度判断できま す．通常の泥質岩に菫青石が多く出てざくろ石があまり出ない接触変成帯を持つよ うな普通の花崗岩体は，だいたい地下10kmより浅いところに貫入したと見てよい でしょう．一方，ざくろ石が多くて菫青石がほとんどなければ，それより深かった と考えられます．ざくろ石と菫青石が共存している場合，温度が同じなら，圧力が 高いほどどちらも鉄が少なくなり，マグネシウムに富む傾向があります． （2/8/99）

石渡　明（金沢大学・理学部・地球学科）

Ｃ５７／ＢＬ６Ｊ:地方公務員:42

井村隆介（鹿児島大学・理学部・地球環境科学科）

コーサカ:公務員:33

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

チャウ:ツアーガイド:２６

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）

山中　雅晴:学生:２８

中野　俊（産業技術総合研究所・地球科学情報研究部門）

さくら:高校生／大学生:18

(1) 高橋正樹著「花崗岩が語る地球の進化」シリーズ自然史の窓７　岩波書店(1999) 147P：一般向けの本で第４章「花崗岩が生まれた現場を歩く」で大崩山花崗岩の解説がしてあります．大きな図書館に行けばこのシリーズの本は置いてあ ると思います．
(2) 奥村公男・酒井　彰・高橋正樹・宮崎一博・星住英夫　著　地域地質研究報告 5万分の1地質図幅「熊田地域の地質」工業技術院地質調査所（現・産業総合研究所） (1998) 100p：詳しい地質解説と地質図がついています．

質問1：花崗岩は粗粒等粒状（鉱物の粒が粗くて大きさが同じくらい）ですが，花崗斑岩は大きな結晶（斑晶といいます）とその間を埋めたやや細粒の結晶 （石基といいます）からなります．斑状なので花崗斑岩といいます．花崗岩とくらべて，より急冷した条件下でマグマから結晶化した岩石です．
質問2：カルデラは地形的な用語なので，地形的にへこんでいないと使えません．カルデラのうち陥没カルデラの仲間にバイアス（Valles）型カルデラ というのがあります．バイエス型とよぶこともありますが，もともとスペイン語なのでバイアスが最も原語読みに近いと思います．バリアスではありません． バイアス・カルデラはアメリカ合衆国西部にある大規模なカルデラで，環状の割れ目に沿ってカルデラの内側がピストンシリンダーのようにスポッと抜けたよ うに陥没したカルデラであると考えられています．環状割れ目からは陥没の後に溶岩ドームが噴出して，やはり環状に並んで配置しており，地下では環状の岩 脈を形成していると考えられています．こうしたカルデラが後の時代に隆起浸食を受けると，山岳地帯にカルデラの地下構造が露出するようになります．こう したカルデラの地下構造は陥没構造はありますが全体としては隆起して山を作っているので，地形的なカルデラとはよべません．そこでこうしたものをコール ドロンとよんで区別することが一般的です．大崩山岩体の環状岩脈はこうしたコールドロンの一部を構成しています．バイアス型カルデラは負の重力異常を示 しますが，過去のカルデラであるコールドロンはカルデラを埋めた軽い堆積物が失われていることが多いので，必ずしも負の重力異常を示すとは限りません． ただし，現在の大崩山花崗岩付近は負の重力異常を示しています．これは花崗岩体が周囲の岩石よりも軽いためと思われます．大崩山岩体では，最初に花崗斑 岩が貫入し，最後に花崗岩体が貫入しています．花崗斑岩の環状岩脈が後ではありません．
質問3：その通りです．よく観察していますね．大崩山では花崗岩体の水平な天井部がよく残されています．四万十層の堆積岩中に頭部の平たい花崗岩体が貫 入したためにこうした構造が残されているのです．ここでも堆積岩よりも花崗岩が後から貫入しています．
　（1/13/04）

高橋正樹（日本大学・文理学部・地球システム科学科）

COMSPIRIT:中学生:13

中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）