2012-03-17

【地球のしくみ】1.火山って何?~地下のマグマの働きが地質の違いによって、火山や活断層などの地形を形成している!?~

みなさん、こんにちは。
前回シリーズでは、地震の予知は、“電磁波”や“ラドン”や“熱”の変化など、現象事実に基づいた様々な観測手法があり、一定の可能性があることがわかりました。
しかしながら、もう一方で、“そもそも、地震を起こしている原因は何か?”、“地震の際に、地下(地球内部)で何が起こっているのか?”という点については、まだまだ未解明の部分が大半であることもわかりました。
“自然の摂理”という認識で考えてみると、地震も巨大な地球(宇宙)の営みの一部です。今回のシリーズでは、地震に関連すると思われる、“マグマの動き”に注目し、地球の内部⇒地球の外部の構造、地震が起きる原因を探っていきます。それを基礎として、より有効な地震予知の手法を見出していく予定です。
第一弾は、地震と同じ“マグマ”を原因とする災害、火山噴火について調べていきます。
今日は、まず基礎編として、マグマ化説に基づいて、“火山って、何?”の勉強をしていきます。
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◆ 山って、どうやってできるの?
日本には、たくさんの山がありますが、その全てが火山なのでしょうか?
一般的には、山には2種類のでき方があると言われています。
①噴火で溶岩が流れ、その溶岩が積み重なってだんだん高くなってできた山=“火山”
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火山は、マグマが地表に噴き出し、それが積み重なってできるそうです。これが、噴火によってできる山=火山です。
②長い間に地面にしわがよってできた山=いくつもの山がたくさん連なっている山
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プレートテクトニクス理論では、地球の表面は、まるでジグソーパズルのようになっていて、それぞれのプレートがいろいろな方向に動いていると言われています。そうであるとすれば、プレートはいたるところでぶつかり合います。普通は、ぶつかってもどちらかが下に沈み込むと言われていますが、それができないような大きなもの同士がぶつかることがあるそうです。その力は、非常に強力で、硬い岩を曲げてしまうほど強いと考えられています。
このようにしてできたのが山脈の山で、日本の北アルプスや南アルプスは、日本列島と、伊豆半島の正面衝突でしわがよってできた山であり、ヒマラヤ山脈は、アジア大陸とインド大陸の正面衝突でしわがよってできた山だそうです。(リンク
しかし、よく考えてみると、プレートが動いたり、ぶつかり合ってしわがよるなんてことがあるのでしょうか?
そもそも、地球が誕生した時から、凹凸はあったはずです。もともと山・山脈のある地形だったと考える方が自然なのではないでしょうか。
また、マグマ化説に則って考えてみると、地下の熱の移送によって、地面が膨張→隆起し、噴火せずとも山になったり、活断層が割れて地形が変化する(凹凸ができる)という仮説も考えられます。

◆ 火山って、どんな風に分類しているの?
前項では、山には、そのでき方によって2種類に分類され、“噴火によってできた火山”と“それ以外の要因でできた山”があることがわかりました。
続いて、噴火によってできた山=火山には、どのような種類があるのか?をみていきます。

以前は、活火山・休火山・死火山といった分類がされていましたが、2000年以上の休止期間をおいて噴火する火山もあることが明らかとなり、国際的には1万年以内に噴火した火山を活火山とするのが主流となりました。このことから、火山噴火予知連絡会は2003年(平成15年)、「概ね過去1万年以内に噴火した火山及び現在活発な噴気活動のある火山」を活火山と再定義し、気象庁もその定義を踏襲することになりました。
現在は、1万年以内に噴火があった山を“活火山”、1万年以上噴火がない山を“活火山でない”と分類しています。

活火山には現在活発に活動している火山から、噴火の可能性はあるものの長期にわたり静穏な火山まで様々あります。そこで、過去の火山活動の度合いを最近100年間と過去1万年間の2つの期間で調べ、最も活動的な火山を「Aランク」、次に活発な火山を「Bランク」、残りの火山は「Cランク」と、3つのランクに平成15年1月に分類しています。
(データが不足している海底火山や北方領土の23火山は分類対象から除外。)

ランクA
100年活動度指数(5を超える)、あるいは1万年活動度指数(10を超える)が特に高い火山
ランクB
100年活動度指数(1を超える)、あるいは1万年活動度指数(7を超える)が高い火山(ランクAを除く)
ランクC
いずれの活動度指数とも低い火山(ランクA、B以外の火山)
(※ 活動度指数の詳細は、こちら。)

◆ 日本の火山って、どこに、どれだけあるの?
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(引用元:リンク
日本には、たくさんの活火山があります。
しかし、上図を見てみると東海や近畿、四国・中国地方には火山が見当たりません

マントルトモグラフィでは、
>地表に近づくにつれて、赤くなった熱い部分が横へ移り、もっとも地表に近い地下50kmでは、地震の多発地域である日本列島は真っ赤です。
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(引用元:リンク
・・だったはずです。
火山のない地域の地下はどうなっているのでしょうか?
なぜ、火山があるところとないところがあるのでしょうか?


◆ 日本の地下って、どうなっているの?
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(引用元:リンク
なんと、火山の少ないところには、活断層がびっしり!あるのです!!
これは、一体どういうことなのでしょうか?

◆ 地下のマグマの働きが地質の違いによって、火山や活断層などの地形を形成している!?

マグマによって地殻の下の層が熱させられと、数年間に亙って溶け続ける。ということは、平均100kmの地殻の下から50~70kmの層はほとんど溶け崩れているはずである。とりわけ、柔らかい部分は圧縮力によって下からえぐられるように鋭角の山形状に溶けている。この溶融が0kmまで達すると、火山噴火となる。
同時に、地盤全体には膨張力→圧縮力と下からの曲げ圧力が働いている。そして地表面の一番強く硬い部分が最初に折れる。その近辺は下部がボロボロに溶け崩れた状態になっている。
本震から2年くらいは地震は暴れる(余震が続く)が、その後、熱は冷めてゆく。それは、マグマ化によって上下の岩盤が温められると、岩盤は電磁波の反射力を失い、電子レンジ状態が解除されるからである。
ボロボロになって溶けた岩盤は、下に落ちていっていると考えられる。それが冷めると固まって(再溶接されて)新しい岩盤が生まれる。それは下に凸形をした岩盤になっており、凸になった部分が最も厚く、強い耐力を有しているはずである。だから次の巨大地震でも至近距離にある箇所が壊れるのである。このように、地盤は崩壊→再溶接→崩壊→・・・を繰り返していると考えられる。
4/17なんでや劇場(6) 熱膨張による地殻の破断と岩盤の再溶接

上記、マグマ化説「熱膨張による地殻の破断と岩盤の再溶接」をふまえて、下記の3点の関係性から考えられることを元に、仮説を立てました。

1.火山のライン (ピンクのライン)
2.活断層のエリア (黄色で囲ったエリア)
3.プレートのライン (水色のライン)

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仮説①
プレートのラインは、地盤の割れ目。
マグマ化説によると、一度割れた地盤は再溶接されているので、より強度が高く頑丈
よって、火山噴火は起こりにくい。
仮説②
頑丈なプレートの脇の比較的の柔らかい地質の地域では、熱によって火山の噴火が発生する。これが、火山ライン。
仮説③
九州を除く西日本で火山が少ない理由は、地質の違い(地盤の硬さの違い)。
柔らかいと火山となり、硬いと割れやすく活断層だらけになる。

今回は、マグマ化説に則って、地下のマグマの働きが地質の違いによって、火山や活断層などの地形を形成している、という仮説を考えてみました。

次回は、火山の種類や噴火の種類を調べていきます。

List    投稿者 staff | 2012-03-17 | Posted in D.地球のメカニズム, D01.地球史1 Comment » 

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コメント1件

 atorydidatopy | 2013.08.31 0:49

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