2013-12-02

【地震と水】第8回:水はマグマを作り出し、火山性地震を誘発する物質である。

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「水」をキーワードに地震発生のメカニズムに迫るシリーズ、第8回目です。
第1回~ 第7回の記事は・・・
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第7回では、阪神淡路大震災(兵庫県南部地震)や鳥取県西部地震など、「内陸直下型地震」発生のメカニズムを、 「水」「脱水」との関連で考えてみました。
今回は、、「マグマ」に起因する火山性地震と「水」の関連について考えてみます。

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◆日本には火山が連なる火山帯があり、火山噴火や火山性地震が発生しています。
火山帯には2種類(橙色部分)あり、日本列島の東に連なる火山帯を東日本火山帯、そしてその反対を西日本火山帯と呼んでいます。
足元を見ますと日本列島には2種類のプレート(フィリピン海プレート、太平洋プレート)が沈み込んでいます。
そしてよく見ると、火山帯はプレートの海溝と平行で列をなしているのがわかります。
つまり、火山噴火や火山性地震の発生がプレートの影響によるものではないか?と仮説できるわけです。
東日本火山帯に注目していきます。
◆東日本火山帯は太平洋側と日本海側に2列の火山帯を形成しています。
火山帯は沈み込む太平洋プレートによる影響が高い。
太平洋プレートは古く、深さ110kmには角せき岩や緑泥石が分布し、さらに深さ190kmでは金雲母が分布しています。
これらの岩石からの脱水作用によって、マントル物質を部分融解しマグマ化が進行します。
また、脱水作用により水はマントル内の対流により浅い部分へ上昇します。
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◆水が岩石・鉱物の融点をさげる原理は?
地球内部の水は、鉱物中あるいは岩石中などの主ないし微量成分として、大きな影響をもつ。岩石を形成している鉱物間の間隙水として、岩石の変形・流動を助長するのに決定的に作用し、そのことは鉱物の中の不純物水成分が鉱物の変形を促進することでも同じである。
さらに、高温高圧下でのH2Oは鉱物・岩石の融点を下げる(1720℃→1130℃)
H2OとSiO2と反応して融点を下げる。石英や輝石などのけい酸塩鉱物において、けい素原子は4個の酸素原子と強く結合し、四面体構造をしている。
そこで、H2Oが加わると、結合力が弱まり図下のように元の結晶のSiO結合の強固なネットワーク構造は、乱れた途切れ途切れの、非常に動きやすいものに変わっていく。
この反応後、きわめて粘性の低い溶融体・マグマが生成する。
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★まとめ
沈み込みプレートの脱水作用によるマグマ化の進行はマントル内の内圧を高め、火山噴火や火山性地震(圧力上昇による地盤の亀裂)をもたらすといえるのではないでしょうか。

List    投稿者 Hikaru | 2013-12-02 | Posted in D03.地震No Comments » 

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