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小中学生から多い質問
「Q&A火山噴火」
に寄せられた意見集
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Jan. 2012. The Volcanological Society
of Japan.
kazan-gakkai@kazan.or.jp
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身近の火山：九州・南西諸島
久米島（沖縄） |
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Question #232
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| Q |
溶岩についての質問です。
沖縄県の久米島にある畳石のことなんですが、あれは、太古に噴火がありそのときの溶岩が、
急激に冷えて固まって、あのような、きれいな六角形なしていると聞いたのですが、実際に
溶岩が固まるとあのように形作ることがあるんでしょうか。
また、一つ一つの六角形が、柱状になっているとのことですが、どのような条件があると柱状
になるのですか？
(6/18/99)
畳石研究中:大学生:２３
私は中学３年生です。理科では地震や火山について勉強しています。そして、今度の７月
９日に野外観察で地層などを見に行きます。
それで、私は「柱状節理」について調べることになりました。インターネットで色々調べた
のですが、どれも言葉が難しくてよく分かりません。
そこで、「柱状節理とはどんなもので、どうやってできるのか」を、簡単に、わかりやすく
教えて下さい。よろしくおねがいします。
(6/21/99)
大分F中学校生徒W:中学生:１５
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| A |
上の２つの質問にまとめてお答えします．火山の火口から流れ出した溶岩流が，
固まったあとで崩れたり侵食されたりして，その断面が見える場所では，多くの
場合，多角形の柱が林立したような「柱状節理」が見られます．これは，溶岩流が
固まって冷えるときに，温度低下とともに溶岩の体積が収縮し，そのために規則
的な割れ目ができたものです．でき方から言うと，田んぼの表面が乾いた時に
泥が収縮してできる「干裂」（マッドクラック）に似ています．
柱状節理の断面は確かに六角形のことが多いですが，必ずしも正六角形では
なく，四角形，五角形，七角形，八角形のこともあります．
柱状節理の柱の方向は，重力の方向（上下）とは関係なく，溶岩が冷えた時の
等温線に対して垂直になります．従って，例えばカマボコ型の溶岩流を胴切りに
した場合，側面の近くでは柱の方向はほぼ水平になり，全体としては溶岩の中心
から柱が放射状に発生しているように見えます．ただし溶岩流の中央部付近では，
柱状節理の方向が乱れ，からみ合ったように見えることがあります．
柱の大きさ，つまり割れ目の間隔は，溶岩の化学組成にもよりますが，ゆっくり
冷えた場合ほど大きくなるようで，一般に溶岩流の表面近くでは小さく（１０〜２０
ｃｍ程度），中心に近づくほど大きくなります（５０ｃｍ〜１ｍ）．ハワイの火山の
溶岩
湖では表面にも柱状節理が現れましたが，通常のガサガサした溶岩流の表面に
は柱状節理は現れません．柱状節理は溶岩だけでなく，火砕流が冷えて固まった
「溶結凝灰岩」や，マグマが地下で冷え固まった数１０m〜１００ｍ幅の「岩脈」や
「岩床」にもよく見られます．しかし，もっと大規模な数km大のマグマが冷え固まっ
た花崗岩などの「深成岩体」には，「柱状節理」と呼べるようなものはなく，数ｍ
間隔のサイコロ状の節理がよく見られます．また，「柱状節理」よりも「板状節理」
が発達する溶岩もあります．見事な柱状節理ができるためには，適当なサイズの
マグマが適当な速さで冷却することが必要なようですが，詳しい条件は私には
わかりません．
また，人間の目の前を流れた溶岩流に節理ができているかどうかを確かめた例
として，1983年の三宅島噴火の場合があります（日本火山学会「三宅島の噴火
1983」参照）．厚さ４ｍの溶岩を掘ったところ，細かい割れ目がたくさん見られた
そうです．厚さ１０ｍの溶岩では，噴火後２００日経っても溶岩の温度は500度
以上でした．ハワイの例でも，１５ｍ程度の深さの溶岩湖が1000度以下になって
完全に固結するには1年程度，100度以下にまで冷却するには4年程度の時間
がかかりました．ハワイの溶岩湖では，柱状節理は溶岩が1000度〜900度程
度の温度の時に形成されたようですが，もっと低温でも柱状節理ができるという
意見もあります．
なお，柱状節理を実験室で作るやり方が最近の論文に書いてありますので，
紹介します：Muller, G. 1998: Experimental simulation of basalt culumns.
J. Volc. Geotherm. Res., 86, 93-96.
（6/22/99）
石渡 明（金沢大学・理学部・地球学科）
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