地球科学

火山の溶岩流:生成条件と地形・防災の概要

火山の溶岩流:生成条件と地形・防災の概要
火山の噴火に伴う溶岩流の発生条件、粘度による性質の違い、関連する多様な地形や用語、そして防災上の対策について解説します。

📌 主なポイント

  • 溶岩流は火山の噴火に伴い地下のマグマが地表に噴出し流下する現象およびその地形である。
  • マグマの主成分である二酸化ケイ素の含有量が増えるほど粘度が高くなる。
  • 溶岩流の流下速度は一般に緩やかであり、避難自体は比較的容易である。

溶岩流(ようがんりゅう、英: lava flow)とは、火山の噴火に伴って、地下のマグマが液体の溶岩として地表に噴出し、流下する現象、およびその結果として地表に残された地形のことを指します。

クラプラ火山の溶岩流
クラプラ火山の溶岩流

生成の条件

溶岩流が生成される噴火には、主にマグマの粘度が低いこと、マグマの揮発性成分が失われていること、そしてマグマの噴出量が多いことという条件が挙げられます。マグマが上昇する過程で揮発性成分を失うと、激しい爆発を伴わずに静かに地表へ流出します。

溶岩の粘度と成分

溶岩の粘度は、その温度や化学成分、含まれる結晶の量によって大きく異なります。主成分である二酸化ケイ素(SiO2)の比率が増えるほど粘度が上昇する傾向があります。

溶岩堤防、溶岩じわ
溶岩堤防、溶岩じわ

二酸化ケイ素の少ない玄武岩質のマグマからなる溶岩は粘度が低く、火口から長い距離を流れ下ることで「アア溶岩」などを形成します。一方、デイサイトや流紋岩質の溶岩は粘度が非常に高く、地表に現れた場合は溶岩ドームを形成することが多いですが、万が一溶岩流を発生させた場合は厚さが100メートルを超えるような規模になることもあります。

溶岩堤防
溶岩堤防

関連する地形や用語

溶岩流の冷却や流下の過程において、特徴的な地形や構造が形成されます。

  • 溶岩堤防:溶岩流の両岸に堤防のように高まりできたもの。
  • 溶岩洞:溶岩流の内部にトンネル状の空間ができたもの。
  • 溶岩じわ・縄状溶岩:溶岩流の表面が押されてできたしわ状のうねり。
  • 溶岩塚・チュムラス:溶岩流の表面が内部から押し上げられた小さな丘状の高まり。
  • ホルニト:溶岩洞の天井が破れ、溶岩を二次流出させてできた塚。
  • 溶岩樹型:溶岩流が樹木を巻き込んで固結した際にできる円筒形の空洞。
  • 偽クレーター:溶岩流が湿地や湖沼を覆って水を閉じ込めた際に水蒸気爆発が起きてできるもの。
  • キプカ:溶岩流に囲まれて島のように残った場所。
  • 枕状溶岩・ハイアロクラスタイトマグマが水中に噴出して急冷された場合に形成されるもの。
溶岩洞
溶岩洞
溶岩じわ(右)
溶岩じわ(右)
縄状溶岩
縄状溶岩
縄状溶岩
縄状溶岩
溶岩末端崖
溶岩末端崖
溶岩塚
溶岩塚
ホルニト
ホルニト
節理(画像は柱状節理)
節理(画像は柱状節理)
熔岩樹型(富士山)
熔岩樹型(富士山
熔岩樹型(ハワイ島)
熔岩樹型(ハワイ島)
偽クレーター
偽クレーター
キプカ
キプカ
ハイアロクラスタイト
ハイアロクラスタイト
枕状溶岩
枕状溶岩

極めて大規模な溶岩流

大陸地域などでは、非常に膨大な量の玄武岩質溶岩が噴出して形成された巨大な岩体が見られます。これらはデカン高原やシベリア・トラップ、コロンビア川台地などが代表例として挙げられます。

バルダルブンガ山
バルダルブンガ山
キラウエア山
キラウエア山
エトナ山
エトナ山
ストロンボリ山
ストロンボリ山
ガレロイ山
ガレロイ山
ニューベリー火山
ニューベリー火山
岩手山の焼走り熔岩流
岩手山の焼走り熔岩流
浅間山の鬼押し出し溶岩
浅間山の鬼押し出し溶岩
伊豆大島の三原山
伊豆大島の三原山

防災と人間生活への影響

溶岩流の流下速度は比較的緩やかであるため人間の避難自体は容易である一方、家屋や農地などの財産に大きな被害をもたらすことがあります。歴史的には、アイスランドやハワイ、日本国内の火山(三宅島や伊豆大島など)において、海水の散水によって溶岩流の進行を抑制する試みが行われてきた事例があります。

溶岩流に襲われる住宅地 (キラウエア)
溶岩流に襲われる住宅地 (キラウエア)
溶岩流を突く観光客 (キラウエア)
溶岩流を突く観光客 (キラウエア)

よくある質問

溶岩流が生成される主な条件は何ですか?
マグマの粘度が低く、揮発性成分が失われており、かつ噴出量が多いことが主な条件となります。
二酸化ケイ素の量は溶岩流にどのような影響を与えますか?
二酸化ケイ素の比率が増えるほどマグマの粘度が上昇し、流動性が低くなります。
防災上の観点から、溶岩流の特徴は何ですか?
流下速度が緩やかであるため避難は比較的容易ですが、建造物や土地などの財産に甚大な被害を与えるため、散水などの制御対策が試みられることがあります。

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参考文献

文部省 編『学術用語集 地学編』日本学術振興会、1984年。
群馬大学 早川由紀夫 『溶岩流』PDF資料。
山梨県富士山科学研究所 『溶岩流の制御と防災』PDF報告書。