3分で簡単火山噴出物！どのような物質があるの？現役理系学生ライターがわかりやすく解説！

ライター／通りすがりのペンギン船長

現役理系大学生。エネルギー工学、環境工学を専攻している。これらの学問への興味は人一倍強い。土壌、生態系、気象、地球温暖化について学んだこともある。

火山噴出物について学ぼう！

皆さんは『火山の噴火』という言葉を聞くと、どのようなイメージが頭の中に浮かぶでしょうか？空高くまで続く噴煙を想像する方もいれば、赤くなるほどまでに熱された溶岩を想像する方もいることでしょう。今回の記事のメインテーマは、このような火山噴火に伴って放出される物質である『火山噴出物』となりますよ。

以下では、最初に火山についての基礎的な知識を身に着けます。その後、火山噴出物について詳しく解説しますね。また、その火山噴出物が人間の生活にどのような影響を与えるのかということを実例を交えながら学びましょう。記事の中では、見慣れない用語を目にすることがあるかもしれませんが、そのような場合はそれらの意味をしっかりと確認してくださいね。それでは早速解説をはじめますね。

火山とは？

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まず初めに、火山とは一体何なのかということを説明します。地球の内部には、地殻やマントルが高温で溶けたマグマが存在していますよ。地球のマグマの主成分はケイ酸塩の鉱物です。火山は、このマグマが地表に噴出してできた山のことを指します。地表にマグマが姿を現すと、マグマの温度が低下し固まりますよね。それが火山になるのです。

火山の地下部分には、マグマが溜まっており、それが地表にさらに噴出することがあります。この現象が噴火という現象です。火山の活動状況は気象庁が監視しており、災害や事故につながりかねない噴火が発生する可能性がある場合は、警戒情報が発表されますよ。

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火山噴出物とは？

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火山が噴火するときには、様々な種類の物質が様々な形態で噴出されます。これらの総称が火山噴出物なのです。火山噴出物には、溶岩・火山ガス・火山灰・火山礫などがあります。また、噴火以外の火山活動に伴って放出されるものも火山噴出物として扱う場合もありますよ。この場合、温泉なども火山噴出物に分類されることになります。

火山噴出物による被害は大きく、人類の歴史の中では火山の噴火によって街が一つ消えたという事例もある程なのです。写真に示したポンペイ遺跡は、火山によって消えた街の遺跡ですよ。日本における火山による大規模災害としては、雲仙普賢岳の噴火に伴う火砕流よる被害などが挙げられます。

火山噴出物の種類

ここからは、火山噴出物の種類について詳しく学びましょう。ここでは、溶岩、火山ガス、火山灰・火山礫、温泉に分けて、それぞれの特徴や性質について解説します。また、各火山噴出物が人々の生活にどのような影響を与えるのかということも述べますよ。

それぞれがどのような状態で噴出されるのかということに注目して、説明を読み進めてくださいね。ここでの状態とは、固体・液体・気体の中でどの形態を取るか、大きさはどの程度かといったことです。

1.溶岩

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溶岩は、火山が噴火するときに火口から放出されるマグマ由来の溶融液体です。また、その溶融液体が空気で冷却されると岩石となりますが、この岩石も溶岩に分類されることがあります。溶岩は火山の性質を決定づける大きな要因となりますよ。とくに液体状態の溶岩の粘度は重要な要素ですよ。溶岩の粘度によって火山の形状が決まるからです。

溶岩の粘性が小さい場合は、その火山は楯状火山となります。楯状火山の裾野は大きな範囲に広がりますよ。ハワイ諸島の火山はこの楯状火山です。一方、溶岩の粘度が大きい場合、その火山はドーム状火山となります。ドーム状火山は、地面から突き出るような形をした火山です。北海道にある昭和新山がドーム状火山になります。

そして、楯状火山とドーム状火山の中間に存在するのが成層火山ですよ。成層火山から噴出する溶岩の粘度は中くらいなのです。日本に存在する火山の多くがこの成層火山になります。日本一高い山である富士山は成層火山ですよ。

2.火山ガス

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火山ガスは火山活動に伴って火口から放出される気体の総称です。火山ガスには、水蒸気・亜硫酸ガス・硫化水素・塩化水素・水素・一酸化炭素などが含まれています。また、噴出直後の火山ガスの温度は数百℃にもなりますよ。

火山ガスに含まれる物質の多くは、人間にとって毒になるものです。それゆえ、火山が火山ガスを大量に放出しているときに火口に近づくと、死亡事故につながりますよ。さらに、火山ガスの密度は空気よりも大きいので、くぼ地に溜まってしまいます。それゆえ、火山活動が落ち着いたあとも、火山ガスは低い場所に溜まり続けるのです。この点にも注意が必要ですよ。

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3.火山灰・火山礫

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火山灰は、溶岩が発泡した際にできる非常に小さい破片のことをさします。また、火山礫は火山灰と同じ原理で生成された大きな破片のことをさしますよ。火山灰や火山礫の主成分はケイ酸塩の物質ですよ。

火山灰や火山礫による被害は非常に深刻です。これらは粉じんとなって、人間の呼吸によって肺に取り込まれ、呼吸器障害を引き起こすことがありますよ。また、火山灰は非常に細かいので、様々な機器の奥まで入り込み、故障の原因となります。

4.温泉

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火山の近くでは、高温のマグマに温められた地下水が温泉として湧き上がることがありますよ。このような温泉も、火山噴出物に分類されることがあります。日本国内にある火山性温泉としては、神奈川県の箱根温泉などが挙げられますよ。

温泉にはマグマを熱源としないものもありますが、このような温泉は火山性温泉として扱われません。マグマを熱源としない温泉は、非火山性温泉に分類されます。非火山性温泉の熱源には、地熱などが含まれていますよ。非火山性温泉から湧き出るものは、火山噴出物としては扱われないことも併せて覚えておきましょう。

火山噴出物による損害と利益

火山噴出物という言葉を聞くと、火山ガスや火山灰などの人間の生活に害を及ぼす物質を真っ先にイメージする方も多いかもしれません。しかしながら、温泉などの人間にとって利益になるものも火山噴出物に含まれています。また、近年では火山性温泉のエネルギーを活用した地熱発電が、脱炭素エネルギーとして注目されていますよね。

このように火山噴出物というものは、人間にとって損害にも利益にもなり得るのですね。ぜひ、この記事を読んで損害と利益の両側面から火山噴出物について学んでみてくださいね。