火山学者に聞いてみよう -トピック編-  

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「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

噴火現象と噴出物・岩石・鉱物

海水(湖水)の色


Question #717
Q 三宅島の海底噴火をテレビで見ましたが、なぜ、海底が青っぽくなっていたのですか?
また、他にも色々な色に変色するのでしょうか? (06/29/00)

sanae:公務員:22

A
 今回の三宅島の火山活動で海水の表面に現れた青白い濁りのようなもののことをご 質問されていると思います。これは変色海水と呼ばれるものです。これは次のような プロセスで発生すると考えられています。

1)海底でマグマが海水を加熱します。この加熱された海水はマグマから出てきたガ スを取りこむために酸性(*)になると考えられます。(*)マグマから出てきたガ スは塩化水素や二酸化硫黄などのガスを含むのでこれが海水にとけると塩酸や硫酸に なるのです。マグマから出てくるガスにはこれらのガス以外にも窒素ガスや水素ガス などが含まれます。

2)酸性でかつ高温の海水が形成されると海底の岩石と接触し,岩石から,鉄(Fe) ,アルミニウム(Al),珪素(Si)等の元素が溶けだします。

3)しかしこの高温の酸性海水は冷たい海水と混ざり,酸性度が低く,中性に近くな ります。

4)中性の水溶液には鉄(Fe),アルミニウム(Al),珪素(Si)等の元素は溶けた ままで居られない性質があるので,これらの元素は水酸化物(Fe(OH)3,Al(OH)3)な どの形の極めて細かい粒子状の鉱物に変化します。

5)これらの粒子を含んだ海水はマグマから出てきた海水に溶けない不活性なガス( 例えば窒素ガス)の上昇に巻き上げられて海面に到達します。これが変色海水の正体 です。


 つまり変色海水はマグマの活動によって発生するもので,海底での火山活動の証拠 です。鉄(Fe),アルミニウム(Al),珪素(Si)の組成割合により色が変化します 。鉄(Fe)が多いと黄色あるいは茶色になり,アルミニウム(Al),珪素(Si)が多 いと白っぽくなります。経験的には海底火山活動が激しいと鉄(Fe)が増えるようで す。意外なことに変色海水の温度は周囲の表面海水よりも温かくないのです。これは 海底の冷たい海水が巻き上げられるので,高温の海水が混ざったとしてもそれ以外の 海水の量が多いので冷やされてしまうからです。

大場 武(東京工業大学・火山流体研究センター)


Question #740
Q 阿蘇や草津の火口湖の青白色と今回の三宅島の火山活動での変色海水とは、同じ原因ですか?
もし違うのなら、その原因を知りたいです。 (07/07/00)

yuujionda:学生:21

A 阿蘇や草津の火口湖の青白色は,おもに鉄イオン(電荷は+2)が溶存しているため に生じると思われます。三宅島の火山活動での変色海水は,海底でマグマの熱により 発生した熱水と岩石が反応して熱水に溶け出したアルミニウムや珪素が海水の中で沈 殿し微細な粒子になって発生します。この微粒子の色は白色ですが鉄成分が混ざると 黄色や茶色になります。今回の変色海水の青白い色は海の青い色を背景にして見てい るためと思われます。水の色というのは採取することが出来ない上に,天候,それを 見る方向,太陽の位置,など複雑な要素に影響されるので簡単なようでなかなか原因 を特定するのは難しいと感じています。 (7/11/00)

大場 武(東京工業大学・火山流体研究センター)


Question #1575
Q 今度野外活動で山形蔵王に行くのですが、なぜ御釜には水がたまって、水の色が緑色なのでしょうか??火山となにか関係があるんですか?教えてください。
あと御釜について色々教えてください (02/17/01)

寺岡中学1年M、S:中学生:13

A
 御釜はまさに火山活動によって形成されたものです。今から1000〜2000年前の噴火 よってできた窪地(火口)に水が溜まってできたと考えられています。溜まった水 は、地下から沸きあがってきたもの、雨水、雪解け水が集まったものです。御釜の湖 水が緑色であることの理由は、やさしそうで難しい問題です。湖水の色は、含まれて いる物質の色、その数、あるいは周囲の風景の色などによって決まります。御釜の場 合、酸性度が強くて、緑色の藻などは多く棲んでいないでしょう。また、御釜の周り は黒色、褐色、赤色などの岩でできていますから、その色が反射して緑色に見えるこ ともないでしょう。そうすると、含まれている物質(20マイクロメートル以下の非常 に小さいもの)の数によると考えるのが適当なようです。数が少なくてとても透明度 が高いと青く見えます。それよりも透明度が少し低いため緑色に見えるのではないで しょうか。御釜はこれまでに何回も噴火を繰り返しています。その活動が活発化する ときは、湖水の色も地下から沸き上がってきたイオウなどのために乳白色になった り、様々な変化が見られます。
 御釜の周りは、夏でも白っぽいく見えます。近づいてみると白いものは雪ではな く、粘土質の物質です。これは、明治28年の噴火のときに、湖底に溜まっていた泥が 撒き散らされたものと考えられています。また、御釜の東方には、御釜より少し古い 時代にできた火口跡も見られます。注意して見てください。 (02/19/01)

伴 雅雄(山形大学・理学部・地球環境)


Question #1965
Q 白根山の湯釜はなぜエメナルドグリーンなんですか?
またその隣の空釜の底にいっぱいへこみがあるのですがそれはどうしてできたのか教えてください。

(10/29/01)

ぴろゆき:大学生:20

A
 湯釜の色の原因は,水に溶けている鉄イオン(Fe2+)と水に漂っている硫黄などの 微粒子のためであると思われます.色の原因を完全に特定するのは,なかなか容易で はありません.たとえば,湯釜の水をビーカーにいれて眺めても,エメナルドグリー ンには見えません.殆ど透明で,すこしにごっているだけです.つまり水そのものが エメナルドグリーンではないのです.おそらく,湯釜の湖水に入射した太陽光線が反 射する際に,特定の波長の光が吸収され,結果として湖がエメナルドグリーンに見え ているのだと考えられます.
 湯釜の隣の空釜の底のへこみは,1982,1983年の湯釜クレーターにおける 噴火の際に放出された岩が着弾してできた穴です.いつもは穏やかな湯釜ですが,噴 火すると暴力的になりますので,立ち入り禁止は守ってください.
 (10/30/01)

大場 武(東京工業大学・火山流体研究センター)