噴火

阿蘇山が噴火しました。ちょうど火山の噴火を勉強していたところなので、成果を報告します。

マグマ溜まりが出来るステップ:
1.海洋プレートが大陸プレートに沈み込むとマントルに海水が供給される。
2.マントルに水が供給されると、マントルの融点が下がりマグマが溶け出す。
3.マグマは地殻下部の岩石より軽いので、浮力で上昇を始める。
4.上昇を始めたマグマは、周りの岩石と同じ比重の地点に達すると上昇をやめる。
5.下からマグマが供給され続けると上昇が止まった地点にマグマが溜まりだす。これがマグマ溜まりです。
6.マグマ溜まりでは温度が下がり出し、マグマ内の融点の高い物資から順に結晶してマグマだまりの下部に沈殿して岩になる。これをマグマの結晶分化作用という。
7.マグマの中の重い物質が沈殿して岩になるので、残ったマグマの比重は下がり、再び上昇を始める。
8.上昇を始めたマグマは比重の平衡が採れる地点まで上昇すると上昇をやめて又マグマだまりをつくる。

以上から分かる通り、マグマ溜まりは複数存在することも多い。
上の図は一例で、この他、マントルと地殻の境界辺りに「玄武岩質マグマ溜まり」ができ、地表から15km~20km辺りに「安山岩質マグマ溜まり」ができることもある。

下図は阿蘇山の例です。

深さ17km辺りのマグマ溜まりが安山岩質か玄武岩質マグマで、深さ5km辺りのマグマ溜まりがデイサイトとか流紋岩質マグマですかね(素人考えです)?

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マグマの結晶分化作用:
マグマの結晶分化作用では、マグマの温度低下に伴い、マグマは次のような順序で変化する。
1.マントルから溶け出したばかりのマグマは「玄武岩質マグマ」と呼ばれ、玄武岩の成分を多く含む。
2.玄武岩質マグマが冷えだすと、カルシウムに富む斜長石やカンラン石が結晶化して沈殿する。斜長石とカンラン石が沈殿した残りのマグマは安山岩質マグマと呼ばれる。
3.安山岩質マグマからはハンレイ岩が析出して「デサイト質マグマ」になる。
4.デサイト質マグマからは閃緑岩が析出して「流紋岩質マグマ」になる。
5.流紋岩質マグマからは花こう閃緑岩が析出する。

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噴火:
マグマがマグマ溜りに大人しく溜っているだけなら噴火しないが、次のような場合に噴火が起こる。
(A)深部からマグマが供給され、溢れ出る。
(B)プレートの押し合う力などにより、押し出される。
(C)マグマ溜り全体が減圧し、マグマに溶け込んでいたガス成分が急激に発泡(気化)し、爆発的に上昇する。
減圧の理由としては、
(1)マグマが冷却されて一部が結晶化して体積が減る、
(2)地殻の変動によってマグマ溜りの圧力と等抗していた地圧が失われる、
(3)マグマ溜りの移動によって地殻の構造的に弱い部分に到達してマグマだまりの圧力が開放される、などがある。