火山の形状と地形
火山の形・でき方・火山の定義 |
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Question #52
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| Q |
先日は質問に答えていただきありがとうございました。今、学校で火山の形について調べています。調べた結果、火山の形が違うのは溶岩の粘り気のせいだということが分かりました。
粘り気が強い火山は昭和新山の様に鐘状でごつごつしていて、粘り気が強くも弱くもない火山は富士山のような成層火山ができる、また粘り気が弱い火山はキラウエアのようなたて状火山ができるということが分かりました。
質問なのですが、その粘り気とは何かわかりません。何か違うものが中に入っているのですか？
(10/30/97)
松本 卓:中学生:１５
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| A |
「粘り気」は、物質の流れにくさを表す「粘度」または「粘性」と呼ばれる物
理量を、やさしい言葉で言い換えたものです。身近な物質を例にとると、水
飴、練り歯磨き、マヨネーズ、トンカツソース、グリセリンなどは粘性が高
く、水や灯油などは粘性が低いわけです。粘性の単位は「パスカル秒」（Pa・
s）ですが、昔はポアズという単位がよく使われました。１Pa・sは10ポアズで
す。水の粘性は0.01ポアズ、グリセリンは１５ポアズ（いずれも温度２０℃）
です。そして溶岩の粘性は、ハワイや富士山のような「玄武岩」では１００
−１０００ポアズですが、昭和新山のような「安山岩」や「流紋岩」では１０
００万〜１０００億ポアズに達します。粘性というのは、つまり物体に力を
加えて変形させたときの、内部の摩擦力の大きさです。
粘性は、同じ物質でも温度によって大きく変化します。例えば、水の粘性
は、０℃では0.018ポアズですが、100℃では0.003ポアズになります。一般に
玄武岩の溶岩は温度が高く（1100-1200℃）、安山岩や流紋岩の溶岩は温度が
低い(850-1000℃）ので、まず温度の効果があります。同じ溶岩でも、温度が
下がると、粘性が大きくなり、流れにくくなります。
もう１つ重要なのは溶岩の成分の違いです。溶岩の主成分は珪素と酸素が結
合したシリカ（SiO2）という分子で、玄武岩にはSiO2が５０％程度含まれ、安
山岩では６０％、流紋岩では７０％と多くなります。この分子は次々に結合
（重合）して糸のようになったり網状の構造を作る性質があるので、この分子
が増えると粘性が大きくなります。水に片栗粉を溶かすとトロッとしてくるよ
うなものです。従って、同じ温度でも、玄武岩の溶岩より流紋岩の溶岩の方が
流れにくいのです。
そのほか、溶岩の中に含まれる気体（火山ガス）や結晶の量など、いろいろ
な要素が粘性に影響しますが、主なものは上に述べた通りです。
(11/1/97)
石渡 明（金沢大学理学部）
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Question #61
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| Q |
火山は、なぜ出来たのですか？また、火山の利用法などはないのですか
(12/18/97)
ｋａｒｅｎ／ｓ:中学生:１５
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| A |
普通の岩石は1200℃くらいの温度まで熱すると、どろどろに溶けてしまいま
す。このようにして溶けた岩石をマグマと言います。地球は内部に多量の熱を
たくわえていて、例えば日本で深い穴を掘ると、その穴の中では、深さ1kmご
とに約30℃ずつ温度が高くなります。つまり、単純に計算すると、地下40kmで
温度が1200℃になり、そこでは、普通の岩石は溶けていることになります。実
際には、深くなるほど圧力も高くなるので、岩石は溶けにくくなるし、地下
40kmはもうマントルの中で、そこはカンラン岩という溶けにくい岩石でできて
いるので、どこでも溶けているわけではありませんが、地球のマントルはプレ
ート運動とともにゆっくり動いていて、マントルのカンラン岩が上昇している
ような場所では、特に溶けやすくなります。溶けてできたマグマは集まって上
昇し、それが地表に噴出する場所が「火山」です。
火山では、マグマが地下から多量の熱を運んで来るので、その熱を利用して
地熱発電が行なわれています。この熱は温泉の水を温める役もしていて、入浴
はもちろん、農作物の温室栽培などにも利用されています。富士山のような大
きな火山体は、大気に上昇気流を生じてしばしば雨を降らせ、穴だらけの溶岩
の中に多量の水をたくわえて、貴重な水源の役もしています。地下のマグマの
そばでは、岩石から熱水へいろいろな元素が溶け込み、熱水の温度が下がると
それらが沈澱して、銅・亜鉛などの金属鉱床を作るので、我々にとって貴重な
資源を作り出してくれる役もしています。
(12/18/97)
石渡 明（金沢大学・理学部）
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Question #132
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| Q |
火山の活動で、どのようにして地層ができるのか教えてください。
(9/30/98)
富山・福岡小学校・高野敬次、大野真敏、塚原新、尾崎良樹:小学校６年生:１２
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| A |
なるほど．普通は地層というものは川から海へ水によって運ばれてきた泥や
砂や礫が海に貯まってできると習っているはずですから，「火山でできる地
層」は不思議に思ったんでしょうね．でも日本のような火山国では，火山の活
動によって直接できた地層がたくさんあるんだ．それらは次にあげるようなも
のです．
まず第一に，火山から噴出した溶岩流や火砕流が流れ下って山のふもとなど
にたまったもの．溶岩のほとんどは山のふもとにたまりますが，火砕流の中に
は１００キロメートルよりも遠くまで流れ下ってたまるというものもありま
す．
第二に，空中に吹き上げられた火山灰や軽石などが風下に運ばれて地表に降
り積もるもの．こういうものは風成層といいます．一回の噴火でできて運ばれ
た火山灰が日本全土を覆うというような大規模なものもあるんだよ．
第三に，これは火山の噴火口の近くに限られるけど，火山弾や大きな岩のか
たまりが噴火口から爆発の力で放り出されてたまったもの．
第四に，火山で地震があったり小さな爆発が原因となって，山の一部分が崩
れてなだれのように流れ下った場合も，それによる地層ができます．
第五に，火山は高いから頂上には雪が大量にあるよね．それがマグマの熱で
とけて水になると，大量の水が流れ下ります．それが流れ下る途中の土砂を崩
して運んでくると，土石流とか泥流とよばれるものになって，下流にどでかい
地層を作ります．大雨の時などにもこんなことは起こります．
さて，君たちの小学校のまわりにもこんな地層はありますか？
（9/30/98）
三宅康幸（信州大学・理学部）
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Question #165
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| Q |
火山の成因について教えていただきたいですが。
さらに、火山の発生については海溝や中央海嶺などと何の関係を持っていますか。
(11/27/98)
林:学生:１７
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| A |
地球は，内部に多量の熱をたくわえていて，地下では深いところほど温度
が高くなっています（通常の場所では深さ100mにつき3℃程度）．しかし，
深いところほど圧力も高くなり，圧力が高いと岩石の融解温度も高くなっ
て，岩石は融けにくくなるので，大陸や海洋の通常の場所では，どの深さで
も，地殻やマントルの岩石が融けるほどの温度にはなっていません．
ところが，マントルの岩石（かんらん岩）がゆっくりと（１年に数mm〜
数cm程度）上昇する流れがある場所では，地下深くにあった高温の岩石
(1400℃程度)が浅くて圧力の低い場所に運ばれるので，そこで岩石がわずか
に融解し，玄武岩質のマグマが発生します．マグマは周囲の岩石より軽いの
で，集まりながら上昇し，ついには地表や海底に噴出して火山をつくります
（噴出時の玄武岩マグマは1200℃程度）．大洋中央海嶺の下には，マントル
が湧き上がって両側へ拡がる流れがあり，海嶺の中軸地溝帯に沿って活発な
火山活動が起きています．アイスランドやアファー三角地帯では，海嶺の火
山活動の様子を陸上で見ることができます．ただし，海嶺から離れた場所で
も，スポット状のマントル上昇流（プルーム）によって，大きな火山体が形
成されることがあり，ハワイに代表されるこのような場所をホットスポット
と呼びます．
海溝は，逆に下へ向かうマントルの流れがある場所で，そこではマグマは
発生しません．しかし，斜めに沈み込む冷たいマントルの上側には，熱いマ
ントルが浅いところに上がってきていて，そこで発生したマグマが，海溝と
平行に伸びる数列の島弧火山帯をつくっています．東北日本の那須火山帯や
鳥海火山帯はその例です．海溝からは，多量の水を含んだ海洋底の堆積物や
変質して水を含んだ海洋地殻の玄武岩が，冷たいマントルと一緒に沈み込み
ますが，深く沈み込むと温度が高くなるので水が放出され，この水が上側の
熱いマントル中に浸透して，そこの融解温度を下げて岩石を融け易くすると
ともに，海嶺やホットスポットとは違った，島弧特有の水に富むマグマを形
成すると考えられています．
（11/29/98）
石渡 明（金沢大学・理学部・地球学科）
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Question #381
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| Q |
最近ネットで富士山の形成史を見てわいた疑問です．富士山は小御岳，古富士，新富士の３つの火山から形成されているとありますが，何をもって別の火山とするのでしょう？供給源のマグマ溜まりが違うのですか？八ヶ岳や榛名火山はどうなのでしょう？割れ目噴火でたくさんの円頂丘が形成された場合は？（ちなみに，その様な噴火様式は現実にありますか？）何となく思った疑問ですが，教えて下さい．
(01/17/00)
一応地質屋:会社員:２７
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| A |
大変本質的で難しい御質問です。専門家が困る素朴ですがよい御質問といえますね
。そんな馬鹿なことがと思うかもしれませんが、実は厳密な意味でのひとつの火山の
定義とは定まっていないのです。現実には漠然とひとつの空間的なまとまりをもった
火山体に対して、ひとつの火山としてある名称を与えるケースが多いようです。給源
のマグマ溜りで分けるなどといったことがわかるほど、マグマ溜りのことについてよ
くわかっているわけではないのです。
富士火山の場合、古富士と新富士は空間的に重複し、時間的にも連続したまとまり
のある分布をしていますので、両者を合わせて富士火山とよびます。小御岳火山は中
心が富士火山と比べて北側にずれており、侵食も進んでいて両者の間には時間間隙が
存在しているので、別の火山と認定されています。
古富士・新富士の違いはあまり明瞭ではありません。最初に新富士・古富士を命名
した津屋弘達氏は、富士火山の北側山腹の一部にみられるやや侵食の進んだ火山体や
、爆発的噴火を繰り返して厚いテフラ層を堆積させたり、山麓にかつて繰り返し火山
泥流を供給した火山体のことを古富士火山とよびました。その上を覆って、現在の山
体の主要部を構成しているのが新富士火山です。新富士火山の方が溶岩流の占める割
合が多く、より静かな噴火活動と考えたようです。しかし、確かによく検討してみる
と、漠然としていてあまり厳密な定義ではありません。
その後、町田 洋氏は富士火山のテフラを詳細に検討し、約5000年前の富士黒土層
を境にして、古期富士火山と新期富士火山に再区分しました。黒土層は噴火が休止し
た時期に堆積した一種の土壌です。この時期に活動間隙があると考えて区分したわけ
です。津屋氏の区分とは一致しませんが、合理的な区分ではあります。
新富士火山の形成史を詳細に明かにした宮地直道氏は、大量の溶岩噴出へと噴出様
式が大きく変化する時期を境に新富士と古富士を分けるという津屋氏の区分を、再び
採用しています。噴出様式が大きく変化するという意味では、噴出様式の違いに基づ
く新富士、古富士という区分も捨て難いものがあります。
榛名火山は全体としてひとつの空間的まとまりを示しているので、これをひとつの
火山とよんでもあまり抵抗はないかもしれませんが、八ヶ岳火山は、ひとつの火山と
よぶのは躊躇するかもしれません。事実、八ヶ岳は複数の小型〜中型成層火山や溶岩
流、溶岩ドームなどの集合体で、小型成層火山には赤岳火山などといった名称がそれ
ぞれつけられています。八ヶ岳の場合は、八ヶ岳火山群とよぶのがふさわしいでしょ
う。
割れ目噴火で沢山の火山体が形成されるケースはもちろんあります。伊豆半島の大
室山や1989年に海底噴火した伊東沖の手石海丘などで有名な東伊豆単成火山群は、小
型の沢山の単成火山からなる群を作っています。この場合、群全体で富士火山のよう
なひとつの成層火山体に相当するわけです。東伊豆単成火山群の中で手石海丘を除き
最も新しい噴火活動の産物のひとつである伊雄山ー岩ノ山火山列は、ほぼ同時期に一
連の割れ目から噴出したスコリア丘や溶岩ドームからなっています。しかし、こうし
た火山群に対してある固有の名称をつけるにはまだ至っていないようです。
専門家がドキッとするような大変難しい御質問でしたが、このくらいで御勘弁下さ
い。ひとつの火山の定義って、本当にどうしたらよいのでしょう。
（1/17/00）
高橋正樹（茨城大学・理学部・地球生命環境科学）
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Question #3736
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| Q |
高校で地理を教えていますが、アスピ−テやトロイデなどの火山地形は何語でしょうか。語尾からするとイタリア語などのラテン語起源のような感じがするのですが、いかがでしょうか。またいつ頃誰が提唱したのかも教えてください。
(12/31/02)
おおしま:高校教師:４０
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| A |
1911年にドイツ人のシュナイダーが火山を地形によって７つの基本形に分類し
ました。アスピーテ（Aspite）は盾状火山で、トロイデ（Tholoide）は鐘状火 山
と訳されていますが溶岩ドームと同じです。これらの用語は地理の分野では
まだ使われているようですが、火山学の分野では今はほとんど用いません。も
はや日本と韓国以外ではこれらの用語は使っていないらしく、インターネットで
検索しても２国以外は引っかかりません。
（01/04/03）
中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）
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Question #3842
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| Q |
はじめまして、私は会社で地盤調査、地質調査を担当している者ですが、火山地形の中に、火山斜面、溶岩流地形、火山山麓扇状地と３つありますが具体的にどんな地形なのかを教えて下さい。
(02/09/03)
AC:会社員:23
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| A |
はじめまして。
土木・建設業界では，学術的に定義されていない用語をその場の雰囲気で安易に使
う傾向があり，ACさんも同じギョーカイの方なので，ひょっとしてギョーカイ内に出
回っている報告書や文章をそのままお読みになって質問しているのでは?!とちょっと
危惧します。
「火山斜面」という言葉をいろいろ探してみましたが，明確に定義しているものはは
く，「火山斜面」という用語を用いている文献は見渡す限り「国土地理院発行，火山
土地条件図」だけみたいです。さらに，同じ火山土地条件図でも「火山斜面」という
用語を用いているものとそうでないものがありました（他にあったら教えてくださ
い） 。
火山土地条件図で「火山斜面」という用語を用いているものでは「1/50,000火山土
地条件図 十勝岳」があります。この「火山土地条件図 十勝岳」では，溶岩流や火
砕流など，地形の成因が明らかなものに対して「溶岩流地形」，「火砕流地形」な
ど， 地形の成因がわかるように名称を与え，それ以外の成因ははっきりしないが，
明らかに火山活動によって形成されたと判断できる開析段階の火山体斜面を「火山斜
面」として取り扱っているようです。
ですから，「溶岩流地形」は，溶岩流が流下することによってできた地形のこと
で， 溶岩じわ，溶岩堤防，溶岩側端崖，溶岩末端崖などの微地形が，航空写真判読
や現地 調査で明瞭にわかるものを指しています。
火山山麓扇状地は，火山体の浸食により供給された物質が火山のすそ野に扇状に堆
積してできた地形のことを指します。ちなみにギョーカイでは，火山の谷出口付近に
存在する扇状の平滑面で平均勾配1〜14°程度の地形のことを指していることが多い
ように見受けられます。
せっかくの機会ですので，ギョーカイ用語ではなく正しい火山用語を勉強されては
いかがでしょうか？以下の本が大変わかりやすく，私も時々使っています。
守屋以智雄(1983) 日本の火山地形．東京大学出版会
守屋以智雄(1992) 自然景観の読み方1 火山を読む 岩波書店
日本火山学会(1984) 空中写真による日本の火山地形
（04/28/03）
伊藤英之 （砂防・地すべり技術センター総合防災部）
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Question #4140
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| Q |
独立峰火山とはどんな火山のことを言うのですか？詳しく教えてください。
(08/14/03)
スヌーピー:学生:１５
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| A |
「独立峰」の山が火山である場合に独立峰火山と呼ばれているようです。周囲の山か
らは分離し、独立した高まりを作っているという意味です。日本の多くの火山が独立
峰と呼ばれています。例えば、羊蹄山、鳥海山、富士山、由布岳などもそうです。独
立峰火山は成因的には必ずしも独立した火山ではなく、複数の火山が複合して成長し
た火山の場合もあります。例えば、富士山は小御岳火山の上に乗っかるようにして成
長した「独立峰」です。
（08/16/03）
中田節也（東京大学・地震研究所・火山センター）
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Question #5383
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| Q |
中学校で理科を担当しています。専門は化学なので、地学については認識不足が多く、日々苦労をしています。
さて、中学校１年生の教科書には、マグマの粘性と火山の３つの形の関係について
学習するようになっています。授業で、ニクロム酸アンモニウムを使ったモデル実験をしようと考えていますが、できればもっとリアルな噴火のモデル実験を見せたい思います。
実験室レベルでの噴火モデル実験で他によいものがあれば教えて頂きたいと思います。
よろしくお願いします。
(12/15/03)
吉田 勇:社会人:38
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| A |
吉田勇様 そろそろ1年生は火山学習に入る時期ですね。ニクロム酸アンモニウムを使ったモデル実験ですが、古典的な方法で良い教材だと聞いています。
後かたづけがたいへんなので私自身はまだやったことがありません。
噴火モデル実験で一番使いやすいのはコーラでしょうね。コーラには二酸化炭素がとけ込んでいます。コーラを急激に発泡させるとボトルから激しく吹き出し
てきます。ふたを開けて口を親指で押さえてふってやると簡単に吹き出します。野球の選手やF1の選手が優勝したときにビールやシャンパンをかけ合います
が、あれと同じです。
マグマの場合もその中にとけこんでいる火山ガス（主に水蒸気）が発泡して爆発が起きますので、メカニズムとしてはおおむね同じと言うことが言えます。
教室の中でやりますと汚れてたいへんなことになりますので、私の場合は窓の外で実演したりしています。
また、「軽石」というものがあります。これは爆発的噴火でできます。軽石にはたくさんの気泡が入っています（だから軽いのです）。これを見るとマグマに
とけこんでいる火山ガスが噴火の犯人だと言うことが実 感できます。
軽石は園芸コーナー（鹿沼土）か入浴用品コーナー（足裏の垢落とし用）に行 くと売っていますが、お住まいの場所によっては近くで採集できるかも知れま
せん。
（12/22/03）
林 信太郎（秋田大学・教育文化学部・地学研究室）
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