九州地方の地震・火山活動と雲仙岳

九州地方の地震火山活動について高校生向けに行った講義資料です。

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1. 九州地⽅の地震・⽕⼭活動と雲仙岳 ⻘⽊陽介 東京⼤学地震研究所 Email: yaoki@eri.u-tokyo.ac.jp 2019年4⽉26⽇
2. ⽇本は地震・⽕⼭国
3. ⽇本列島は東⻄に圧縮されている
4. ⽇本列島の⽕⼭の分布 • ⽇本列島には111個の活⽕⼭が ある。 • 活⽕⼭は線状に分布している。 • なぜ⽕⼭はそこにある︖ 雲仙
5. ⽕⼭のでき⽅3種類 海嶺 ホットスポット 海溝 ⼤地溝帯（東アフリカ） アイスランド ハワイ ガラパゴス島 北⽶⻄海岸 南⽶⻄海岸 インドネシア ⽇本
6. 雲仙岳の作り⽅ • プレートが海⽔とともに沈み込む。 • 深さ100および150 km付近の温度 圧⼒条件で岩⽯（含⽔鉱物）が⽔を 放出する。 • 周囲の岩⽯の融点が下がって岩⽯が 融解する（マグマの⽣成）。 • 融解したマグマは密度が下がる。 • 密度が下がったマグマは浮上する。
7. マグマの上昇 • 周囲の岩⽯の密度は浅くなるほど低くな る（マグマにはたらく浮⼒が弱くなる）。 • たいていはマグマは⼀気に上がってこら れずにマグマだまりを形成する。
8. ⿊い⽯・⽩い⽯ ⿊︓低粘性（⽞武岩） ⽩︓⾼粘性（流紋岩） 雲仙のマグマはこちら マグマだまりにとどまる時間が⻑いと結晶分化が進⾏して⼆酸化ケイ素（シリ カ）の割合が⾼くなり、粘性が⾼くなる（⽩くなる）。
9. 重い⽯・軽い⽯ 発泡度⼩ 発泡度⼤ • マグマの中には⼆酸化硫⻩・硫化⽔素・⼆酸化炭素・⽔蒸気などの揮発性物 質が溶け込んでいる。それが溶け出すことを発泡という。 • 炭酸飲料に泡が出るのを思い浮かべてみよう。
10. 様々な噴⽕様式
11. 様々な噴⽕様式
12. 様々な噴⽕様式
13. ⼤地震が⽕⼭を刺激する︖ • ⼤地震による揺れによりマグマが発泡 → マグマの密度が下がり浮⼒を得る → マグマが上昇 → 噴⽕ • 炭酸飲料を思い切り振って蓋をあけるとどうなる︖ • 1707年10⽉4⽇ 宝永地震（マグニチュード8.5） → 1707年12⽉16⽇ 富⼠⼭宝永噴⽕ 江⼾（東京）にも数センチメートルの⽕⼭灰
14. ⽕⼭灰の顕微鏡写真 • ⽕⼭「灰」とは⾔っても、物が燃 えてできる灰とは違いとがってい る。 • 粉々になったガラスに近い。 • ⼈体に⼊ると臓器を傷める可能性 がある。 • 富⼠⼭宝永噴⽕が現代に発⽣した ら都市機能が⿇痺する可能性が⾼ い。
15. 雲仙岳1990-1995年噴⽕ • 溶岩ドームを形成する⾮爆発的噴⽕ • 溶岩ドームの崩落にともなう⽕砕流によ り甚⼤な被害が発⽣した。
16. 雲仙岳⽕砕流跡
17. 1991年ピナツボ⽕⼭ （フィリピン）噴⽕ • 20世紀最⼤の噴⽕ • 噴煙が25kmの⾼度まで噴出 • この噴⽕により全球平均気温が0.5度 低下。⽇本では1993年に記録的冷夏。 • この噴⽕を機に⽶軍基地がフィリピ ンから完全に撤退 • マグマの粘性や噴出量は雲仙・普賢 岳噴⽕と⼤差ない。雲仙でも⼤規模噴 ⽕を起こす可能性があった︖
18. ⽕⼭噴⽕は気候を変える︕ • 噴⽕によって放出された⼆ 酸化硫⻩が⽔と反応し硫酸⽔ 滴の雲を作る。 • この雲が太陽光を反射し、 太陽エネルギーの地表への到 達を妨げる。 • 1783年ラキ（アイスラン ド）⽕⼭噴⽕→フランス⾰命 • 1783年浅間⼭噴⽕→天明の ⼤飢饉
19. 島原⼤変肥後迷惑 • 1792年の噴⽕で眉⼭が⼭体崩壊し、⼟砂が島原湾に流れ込み、津波が発⽣し対 岸の肥後国（熊本県）で⼤きな被害が発⽣し死者約15,000⼈。 • 噴⽕そのものによるものか⽕⼭性地震に誘発されたものか定かでない。
20. ⼭体崩壊と津波
21. アナク・クラカタウ （インドネシア） 噴⽕津波 • 2018年12⽉に噴⽕とともに⼭ 体崩壊が発⽣し、津波により⼤ きな被害。 • 噴⽕前後で島の形の明瞭な違い が⾒える。
22. 雲仙⽕⼭掘削プロジェクト • 活⽕⼭を掘削する初の試み。 2003年から2004年にかけて掘 削 • ⼭頂地下1.3 kmまで掘削。温度 は600 C。 • ⽕道（マグマの通り道）は板状 であった。
23. 雲仙⽕⼭の現在の活動 • 雲仙では今でも平成新⼭付近で熱異常や地 震活動が⾒られる。
24. 雲仙⽕⼭の現在の活動 • 平成新⼭の東側斜⾯が東側へ最 ⼤約2 cm/年の速度で沈降する 変動が⾒られる。 • 原因はよくわかってないが、地 下のマグマの熱収縮の可能性が ある。
25. 雲仙⽕⼭まとめ • ⽕砕流が頻繁に発⽣する⽕⼭。18世紀の島原⼤変肥後迷惑、1990- 1995年の噴⽕。 • 1990-1995年の噴⽕は20世紀最⼤の噴⽕になり気候システムに影響 を与えるほどの噴⽕になってもおかしくなかった。 • 雲仙⽕⼭では今でも熱異常や地震活動や地殻変動を通して⽕⼭活動 が観測されている。 • 活⽕⼭を掘削する史上初の試みが⾏われ、地中1.3 km、温度600度 の地点まで掘削が⾏われた。