火山ダム
火山ダムは、火山活動によって直接的または間接的に生成された天然のダムの一種で、人工のダムのように、既存の河川の表層水の流れを堰き止めたり、一時的に制限したりするものです。火山ダムには主に2種類あり、溶岩の流れによって作られるものと、火砕物や岩屑の一次的または二次的な堆積によって作られるものです。この分類では一般に、火口湖と呼ばれる、より大きく寿命の長いダム型の地質学的特徴は除外されますが、これらの火山の中心部は、火山ダムの材料の供給源と関連している場合があり、その囲み縁の最も低い部分は、特に火口内の湖の水位が比較的高い場合は、そのようなダムと見なすことができます。
火山ダムは、一般的に世界中で、かつての火山地域や活火山地域に関連して発生し、地質学的記録、有史以前、そして現在も存在することが知られています。その除去や崩壊も同様に記録されています。その寿命と規模は大きく異なり、期間は数日、数週間、数年から数十万年以上、規模は数メートルから数百メートル、数千メートルまで様々です。
このようなダムの設置場所、内部構造、分布、寿命は、放出される（一次）地熱エネルギーの量、速度、持続時間、そして利用可能な岩石材料に様々な形で関連しています。その他の考慮事項としては、生成される岩石の種類、物理的特性および靭性特性、そして様々な堆積様式が挙げられます。堆積様式には、地表での溶融溶岩の重力流、空中を流れる火砕流または落下、そして重力と水によるこれらの物質の再分配と輸送が含まれます。
溶岩ダム
溶岩ダムは、溶岩が川の谷に十分な量と高さで流れ込んだりこぼれたりすることで形成されます。これにより、溶岩が水と接触したときに発生する爆発的な性質（蒸気）と、それを除去する流水の侵食力が一時的に克服されます。後者は、水の流量と川の勾配によって異なります。溶岩は、多数の連続した噴火または反復的な噴火で流れることがあり、単一または多数の火口や割れ目から発生する可能性があります。玄武岩などのこの性質の溶岩は、通常、爆発性の低い噴火と関連しています。デイサイトや流紋岩などの、粘性が高く塩基性が低い溶岩も流れることがありますが、より爆発性の高い噴火や火砕岩の形成と密接に関連する傾向があります。
一旦ダムが形成されると、溶岩流は上昇する水と格闘しながら上流側の斜面を急勾配に形成するが、ほとんどの溶岩は支障なく下流に流れ、干上がった川床とその沖積堆積物を覆い、時には数マイルにわたって覆う。このようにして形成された溶岩ダムの形状は、谷底に挟まれた細長い塊のように見える。同時に水は流れ続け、湖面は上昇を続け、以前は支障なく下流に流れていた堆積物が堆積する。水と堆積物を流域の他の場所に排出する代替の出口が確保されない限り、堆積物の堆積、越流、下方侵食、滝、そして下流への浸食が必然的に発生する[ 1 ]。
地質学上の記録にある溶岩ダムの大きな例としては、グランドキャニオンの西側で繰り返し形成されたものがあり、現在最大のものはプロスペクトダムと呼ばれています。 [ 1 ]また、スネーク川流域 内の数か所にもあります。650万年以上存在したかつての「アイダホ湖」は、そのような構造の背後にあるグランドキャニオンの西部を埋め立て、スネーク川平野の西部を形成し、4,000フィート（1,200メートル）の湖底堆積物を堆積しました。[ 2 ]その他の場所には、アイダホ州アメリカンフォールズ 付近やその他多数の場所が含まれます。これらの多くは、先祖のボンネビル湖から発生した決壊洪水によって越流、流失、または迂回しました。[ 3 ]
チリのカブルグア湖やアイスランドのミーヴァトン湖など、世界中に多くの例があります。カナダ西部やアメリカ合衆国北西部の例としては、ラバ湖とザ・バリア（現在もガリバルディ湖を堰き止めている） [ 4 ]、ラバ・ビュートなどが挙げられます。
火砕ダム
火砕ダムは、既存の水路に直接定置されるか、または広義にはテフラと呼ばれる多種多様な火砕粒子の堆積によって作られる。一貫性のある溶融液体の重力表面流によって谷底を直接満たし、外側から内側に向かって急速に固まる溶岩ダムとは異なり、火砕ダムは一貫性の低い空中重力流または大気からのテフラ粒子の降下によって生成され、内側の部分から外側に向かって地表でゆっくりと固まる。火砕岩は谷底にも堆積し、隣接する斜面にも広く分布している。その空中浮遊性は、直接の水路に制限されず、水路の境界を越えて渦巻く場合があり、その粒子成分は、重力と水によって最初に配置された後、継続的な再分布を可能にする。火砕噴火の爆発性は、横方向と垂直方向の両方で、激しいサージから高温の流れ、温かいテフラの降下までさまざまである。前者はダムを直接設置する傾向があるのに対し、後者はダムの設置を強化したり、追加の材料を提供したりします。激しく噴出されない限り、一般的に、大きなサイズのテフラは火口に最も近く、小さなテフラはより遠くに降り積もり、その分布は卓越風速と風向の影響をより強く受けます。
火砕ダムは、一旦建設されると、その持続的な寿命は、徐々に固まる硬さと靭性と、それを最初から除去する流水の量と速度との間のバランスによって決まります。未固結の火山灰は、降雨や排水路の流水によって急速に移動し、時にはラハール（泥流）を引き起こします。ダムの上流では、この物質が急速に堆積して湖を埋め、下流では湖の斜面や底を侵食する傾向があります。急勾配の斜面には、未固結の火山灰が急速に堆積することが多く、時間の経過とともに本質的に不安定になる傾向があります。火砕ダムは、このような物質が河川に地滑りすることで形成されることもあります。火砕物は、固まる、つまり「溶接」されて硬い岩石になるまでの十分な時間を与えられ、さまざまな種類の凝灰岩や火山灰とともに、イグニンブライトとしてさまざまに分類される、角礫化した、または凝集した集合体を形成し、大部分は珪長質の組成です。
火砕ダムの証拠は地質学的記録の中に見られるが[ 5 ] 、ニュージーランドのレポロア湖[ 6 ]などは、最もよく知られており、最近の火山噴火との関連で研究されている。世界的に見ても、メキシコのエル・チチョン[ 7 ]やロシアのカリムスキー火山[ 8 ]との関連がある。タール火山の カルデラ湖は以前は南シナ海に開いていたが、1749年の噴火で火砕ダムによって永久に閉じられ、今日まで高いレベルで平衡状態を保っている[ 9 ]一方、カメルーンのニオス湖の火口縁の低い部分を構成する火砕ダムはそれほど安定していないと考えられている[ 10 ] 。
危険
あらゆる形態の天然ダムと同様に、火山ダムの浸食や決壊は、貯水池の規模に応じて、壊滅的な洪水、土石流、およびそれに伴う地滑りを引き起こす可能性があります。
参照
- 火山台地 – 火山活動によって形成された台地
参考文献
- ^ a bジェレミー・シュミット著『グランドキャニオン国立公園：自然史ガイド』p.34-37. ホートン・ミフリン・ハーコート社（1993年）
- ^ 「アイダホ湖 - ハルズ・ガルチ国立レクリエーション・トレイル」。BLMフォーリバーズ現地事務所。米国土地管理局。 2011年7月20日閲覧。
- ^ハロルド・E・マルデ、「アイダホ州スネーク川平原における後期更新世の壊滅的なボンネビル洪水」
- ^カナダ火山カタログ：ガリバルディ湖火山地帯 2006年2月19日アーカイブ、Wayback Machine 2007年7月30日取得
- ^ Andrews, Graham DM, Russell, J. Kelly, and Stewart, Martin L., 火砕流ダムの壊滅的崩壊によるラハールの形成：2360年前のサラル湖、マウント・ミーガー、ブリティッシュ・コロンビア州、カナダの歴史、体積、期間、（要約）アメリカ地質学会、2009年
- ^ V. マンヴィル、「レポロア湖の堆積学と歴史：ニュージーランド、タウポ火山帯の一時的な上部イグニンブライト湖」 、ジェームズ・DL・ホワイト、ナンシー・R・リッグス編『湖沼における火山性堆積作用』、Wiley-Blackwell、(2001)、194ページ。
- ^ “メキシコ、エル・チチョン火山” . www.vulkaner.no。
- ^ A.ベロウソフとM.ベロウソワ、「ロシア、カムチャツナ、カリムスコエ湖における1996年および古代の玄武岩質マグマ水蒸気噴火の噴火過程、影響、堆積物」『湖沼における火山性堆積物』ジェームズ・D・L・ホワイト、ナンシー・R・リッグス編、ワイリー・ブラックウェル、(2001)p.39。
- ^ 「サデッラ・マソ神父による1911年までのタールの活動史」 。 2018年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年7月22日閲覧。
- ^ Tansa Musa、ロイター通信、「カメルーンのダムが崩壊寸前、1万人の命が危険にさらされる」、Environmental Network News、2005年8月19日
