溶岩ドーム

2008年から2010年の噴火時のチャイテン火山の流紋岩溶岩ドーム
インヨークレーターの一つ。流紋岩ドームの一例。
サントリーニ島ティラから見たネア・カメニ

火山学では、溶岩ドームは、火山から粘性の溶岩がゆっくりと噴き出すことで生じる円形の丘状の突起です。ドームを形成する噴火は一般的であり、特に収束型プレート境界では多く見られます。[1]地球上の噴火の約6％で溶岩ドームが形成されます。 [1]溶岩ドームの地球化学的性質は、玄武岩（例：Semeru、1946年）から流紋岩（例：Chaiten 、2010年）までさまざまですが、大多数は中間の組成です（現在のサンティアギート、デイサイト-安山岩など）。 [2]特徴的なドーム形状は、溶岩が遠くまで流れ落ちるのを防ぐ高い粘性に起因します。この高い粘性は、マグマ内の高レベルなシリカ、または流動性マグマの脱ガスの2つの方法で得られます。粘性の強い玄武岩質ドームと安山岩質ドームは風化が早く、流動性の溶岩のさらなる流入によって簡単に崩壊するため、保存されたドームのほとんどはシリカ含有量が高く、流紋岩またはデイサイトで構成されています。

月、金星、火星のいくつかのドーム状構造物には溶岩ドームの存在が示唆されており、[1]例えば、火星のアルカディア平原西部とテラ・シレヌム内の地表など。[3] [4]

ドームダイナミクス

セントヘレンズ山の火口にある溶岩ドーム

溶岩ドームは、ドーム内の高粘性溶岩の結晶化とガス放出によって引き起こされる非線形ダイナミクスにより、予測不可能な進化を遂げます。[5]ドームは、成長、崩壊、固化、浸食など、様々なプロセスを経ます。[6]

溶岩ドームは、内因性ドーム成長と外因性ドーム成長によって成長する。前者は、ドーム内部へのマグマの流入により溶岩ドームが拡大することを意味し、後者は、ドームの表面に散在する溶岩の塊を指す。[2]溶岩は粘性が高いため、噴出口から遠くまで流れることができず、粘り気のある溶岩がドーム状になり、その後、ゆっくりとその場で冷却される。[7] スパインと溶岩流は、溶岩ドームの一般的な噴出物である。[1]ドームは数百メートルの高さに達することもあり、数ヶ月（雲仙火山など）、数年（スーフリエールヒルズ火山など）、あるいは数世紀（メラピ火山など）にわたってゆっくりと着実に成長することもある。これらの構造の側面は、不安定な岩石の破片で構成されている。断続的にガス圧が上昇するため、噴火ドームでは時間の経過とともに爆発的な噴火を繰り返すことがよくあります。 [8]溶岩ドームの一部が崩壊し、加圧されたマグマが露出すると、火砕流が発生する可能性があります。[9]溶岩ドームに関連するその他の災害としては、溶岩流による財産の破壊、森林火災、そして緩んだ灰や岩屑の再移動によって引き起こされるラハールなどがあります。溶岩ドームは、世界中の多くの成層火山の主要な構造的特徴の一つです。溶岩ドームには流紋岩質のシリカを豊富に含む溶岩が含まれている場合があり、非常に危険な爆発が発生しやすい傾向があります。

溶岩ドーム噴火の特徴としては、浅い長周期のハイブリッド地震活動が挙げられ、これは噴出孔チャンバー内の過剰な流体圧力に起因すると考えられています。溶岩ドームの他の特徴としては、半球状のドーム形状、長期間にわたるドーム成長サイクル、そして突然の激しい爆発活動の発生などが挙げられます。[10]ドーム成長の平均速度はマグマ供給量の大まかな指標として使用できますが、溶岩ドームの爆発の時期や特徴との系統的な関係は示されていません。[11]

溶岩ドームの重力崩壊により、岩塊と火山灰流が発生する可能性があります。[12]

クリプトドーム

1980年4月27日、セントヘレンズ山の膨らんだ潜在ドーム

クリプトドーム（ギリシャ語の κρυπτός、kryptos 、「隠された、秘密の」に由来）は、浅い深さで粘性 マグマが蓄積することによって形成されたドーム状の構造です。 [13]クリプトドームの例として、1956年のベジミアンニ火山の噴火と1980年のセントヘレンズ山の噴火が挙げられます。いずれの場合も、クリプトドームが火山の側面を外側に膨らませ、セクターの崩壊を引き起こし、その結果、地下のクリプトドームが爆発的に減圧されたことで、爆発的な噴火が始まりました。[14] [15]

溶岩の背骨/溶岩の尖塔

1997年の噴火前のスーフリエールヒルズ溶岩の尾根
セントヘレンズ山の2004年から2008年の噴火期における溶岩ドームの成長

溶岩スパインまたは溶岩スパイアは、溶岩ドームの頂上に形成される成長物です。溶岩スパインは、その下にある溶岩ドームの不安定性を高める可能性があります。最近の溶岩スパインの例としては、1997年にモントセラトのスーフリエールヒルズ火山で形成されたスパインがあります。

溶岩クーレ

ランドサット8号から見た、チリ北部チャオ・デイサイト・クーレ・フロードーム（左中央）

クーレ（またはクーリー）は、元の位置から流れ去った溶岩ドームであり、溶岩ドームと溶岩流の両方に似ています。[2]

世界最大のデイサイト流は、チャオ・デイサイト・ドーム複合体で、チリ北部の2つの火山の間に広がる巨大なクーレ・フロー・ドームです。この流は14キロメートル（8.7マイル）以上の長さを誇り、圧力隆起などの顕著な流動特性と、高さ400メートル（1,300フィート）のフロー・フロント（左下の暗い波形の線）を有しています。[16]アルゼンチンのリュライヤコ火山の斜面にも、もう一つの顕著なクーレ流が存在し、[17]アンデス山脈にも同様の事例があります。

溶岩ドームの例

溶岩ドーム
溶岩ドームの名称国火山地域構成最後の噴火
または成長エピソード
チャイテン溶岩ドームチリ南部火山帯流紋岩2009
シオマドゥル溶岩ドームルーマニアカルパティア山脈デイサイト更新世
コルドン・カウジェ溶岩ドームチリ南部火山帯流紋デイサイトから流紋岩へ完新世
ガレラス溶岩ドームコロンビア北部火山地帯未知2010
カトラ溶岩ドームアイスランドアイスランドのホットスポット流紋岩1999年以降[18] [より良い情報源が必要]
ラッセンピークアメリカ合衆国カスケード火山弧デイサイト1917
ブラックビュート（カリフォルニア州シスキヨ郡）アメリカ合衆国カスケード火山弧デイサイト9500年前[19]
ブリッジリバーベント溶岩ドームカナダカスケード火山弧デイサイト紀元前300年頃
ラ・スーフリエール溶岩ドームセントビンセント・グレナディーン諸島小アンティル諸島火山弧2021年[20]
メラピ山の溶岩ドームインドネシアスンダアーク未知2010
ネア・カメニギリシャ南エーゲ海火山弧デイサイト1950
ノヴァルプタ溶岩ドームアメリカ合衆国アリューシャン弧流紋岩1912
ネバドス・デ・チジャンの溶岩ドームチリ南部火山帯デイサイト1986
ピュイ・ド・ドームフランスシェーヌ・デ・ピュイ粗面岩紀元前 5760年頃
サンタ・マリア溶岩ドームグアテマラ中央アメリカ火山弧デイサイト2009
ソリプリ溶岩ドームチリ南部火山帯安山岩からデイサイトへ1240±50年
スーフリエールヒルズ溶岩ドームモントセラト小アンティル諸島安山岩2009
セントヘレンズ山の溶岩ドームアメリカ合衆国カスケード火山弧デイサイト2008
トルファヨークトル溶岩ドームアイスランドアイスランドのホットスポット流紋岩1477
タタ・サバヤ溶岩ドームボリビアアンデス未知~ 完新世
立岩日本ジャパンアークデイサイト中新世[21]
タトゥン溶岩ドーム台湾安山岩648 [22]
ヴァレス溶岩ドームアメリカ合衆国ジェメズ山脈流紋岩5万～6万年前
ウィザード島の溶岩ドームアメリカ合衆国カスケード火山弧流紋岩[23]紀元前2850年

参考文献

  1. ^ abcd カルダー、エリザ S.;ラヴァレ、ヤン。ケンドリック、ジャッキーE。マーク・バーンスタイン (2015)。火山百科事典。エルゼビア。 pp.  343–362 .土井:10.1016/b978-0-12-385938-9.00018-3。ISBN 9780123859389。
  2. ^ abc フィンク、ジョナサン・H.; アンダーソン、スティーブン・W. (2001). 「溶岩ドームとクーリー」. シグルソン、ハラルドール編. 『火山百科事典』アカデミック・プレス. pp.  307–19 .
  3. ^ Rampey, Michael L.; Milam, Keith A.; McSween, Harry Y.; Moersch, Jeffrey E.; Christensen, Philip R. (2007年6月28日). 「火星、アルカディア平原西部におけるドーム状構造の特定と配置」. Journal of Geophysical Research . 112 (E6): E06011. Bibcode :2007JGRE..112.6011R. doi : 10.1029/2006JE002750 .
  4. ^ Brož, Petr; Hauber, Ernst; Platz, Thomas; Balme, Matt (2015年4月). 「火星南部高地におけるアマゾンの高粘性溶岩の証拠」. Earth and Planetary Science Letters . 415 : 200– 212. Bibcode :2015E&PSL.415..200B. doi :10.1016/j.epsl.2015.01.033.
  5. ^ Melnik, O; Sparks, RSJ (1999年11月4日)、「溶岩ドームの押し出しの非線形ダイナミクス」(PDF)、Nature、402 (6757): 37– 41、Bibcode :1999Natur.402...37M、doi :10.1038/46950、S2CID  4426887
  6. ^ Darmawan, Herlan; Walter, Thomas R.; Troll, Valentin R.; Budi-Santoso, Agus (2018-12-12). 「2010年の噴火後、ドローン写真測量によって特定されたメラピ火山ドームの構造的弱体化」. Natural Hazards and Earth System Sciences . 18 (12): 3267– 3281. Bibcode :2018NHESS..18.3267D. doi : 10.5194/nhess-18-3267-2018 . ISSN  1561-8633.
  7. ^ Darmawan, Herlan; Troll, Valentin R.; Walter, Thomas R.; Deegan, Frances M.; Geiger, Harri; Heap, Michael J.; Seraphine, Nadhirah; Harris, Chris; Humaida, Hanik; Müller, Daniel (2022-02-25). 「埋没した高多孔度熱水変質帯によってもたらされる溶岩ドーム内の隠れた機械的弱点」. Scientific Reports . 12 (1): 3202. Bibcode :2022NatSR..12.3202D. doi :10.1038/s41598-022-06765-9. ISSN  2045-2322. PMC 8881499. PMID 35217684  . 
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  9. ^ パーフィット、EA; ウィルソン、L (2008) 『物理火山学の基礎』、マサチューセッツ州：ブラックウェル出版、256ページ
  10. ^ Sparks, RSJ (1997年8月)、「溶岩ドーム噴火における加圧の原因と結果」、地球惑星科学レター、150 ( 3–4 ): 177– 189、Bibcode :1997E&PSL.150..177S、doi :10.1016/S0012-821X(97)00109-X
  11. ^ Newhall, CG; Melson., WG (1983年9月)、「火山ドームの成長に伴う爆発活動」、Journal of Volcanology and Geothermal Research、17 ( 1–4 ): 111– 131、Bibcode :1983JVGR...17..111N、doi :10.1016/0377-0273(83)90064-1
  12. ^ コール, ポール・D.、ネリ, アウグスト、バクスター, ピーター・J. (2015). 「第54章 火砕流密度流による災害」.シグルズソン, ハラルドゥル(編). 『火山百科事典』（第2版）. アムステルダム: アカデミック・プレス. pp.  943– 956. doi :10.1016/B978-0-12-385938-9.00037-7. ISBN 978-0-12-385938-9。
  13. ^ 「USGS: 火山ハザードプログラム用語集 - クリプトドーム」volcanoes.usgs.gov . 2018年6月23日閲覧。
  14. ^ 「USGS: 火山ハザードプログラム CVO セントヘレンズ山」volcanoes.usgs.gov . 2018年5月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年6月23日閲覧。
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  16. ^ NASA地球観測所のチャオデイサイトドーム複合体
  17. ^ Coulées!、 デニソン大学地球科学助教授、Erik Klemetti 著。
  18. ^ エイヤフィヤトラヨークトルとカトラ: 落ち着きのない隣人
  19. ^ 「シャスタ」. Volcano World .オレゴン州立大学. 2000年. 2020年4月30日閲覧。
  20. ^ 「スーフリエール・セントビンセント火山（西インド諸島、セントビンセント）：前回の更新以来、新たな溶岩ドームの長さと体積が2倍に」www.volcanodiscovery.com . 2021年4月8日閲覧。
  21. ^ 後藤 義彦; 土屋 信孝 (2004年7月). 「渥美半島における中新世海底デイサイト溶岩ドームの形態と成長様式」.火山学・地熱研究誌. 134 (4): 255– 275. Bibcode :2004JVGR..134..255G. doi :10.1016/j.jvolgeores.2004.03.015.
  22. ^ 「大屯火山群」.スミソニアン協会グローバル火山活動プログラム. 2023年10月11日. 2023年11月27日閲覧。
  23. ^ カルデラ後の火山活動とクレーター湖の地図（2020年8月4日アーカイブ、Wayback Machine） USGSカスケード火山観測所。2014年1月31日閲覧。
ウィキメディア コモンズには、溶岩ドームと溶岩クーレに関連するメディアがあります。
  • 地球規模の火山活動プログラム：溶岩ドーム
  • USGS火山写真用語集：溶岩ドーム
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