[41] ダイアトリーム ① 地下深部から熱い物体が爆発的に抜けていくとき

[41] ダイアトリーム
① 地下深部から熱い物体が爆発的に抜けていくとき，噴火が衰えると火道と
その下の供給通路はしばしば火山角礫岩で充填されたまま残される．
② その結果生じる構造はダイアトリーム（diatreme）と呼ばれる．
③ ニューメキシコ州の周囲の平原の上に聳え立つシップロック（固有名詞）
は，堆積岩を通過して噴火したが，その堆積岩が侵食されることで（地表に）
露出したダイアトリームである．
④ 大陸横断の空の旅行者には，シップロックは，赤い砂漠中の巨大な黒い摩
天楼のように見える（図 12.13）．
図 12.13
ダイアトリームの形成．周囲の平坦な層をなした堆積物の上に 515ｍの高さで聳
えるシップロックは，ダイアトリームすなわち火山性のパイプであり，かつて
それを包んでいた軟らかい堆積岩が浸食されることで（地表に）露出した．中
心の火山性パイプから放射状に延びる 6 枚の岩脈うちの 1 枚である，垂直の岩
脈に注目しなさい．
１．マントル中心部からのガスに満ちたマグマが上昇し，リソスフェアを破砕
する．
２．急速に上昇するマグマは，超音速で炸裂する際に，地殻とマントルの破片
を剥ぎ取り，運搬する．
３．噴火後，火山性の通路は固結したマグマとこれらの岩石の破片，すなわち
角礫岩からなるダイアトリームを形成する．
４．円錐体の軟らかい堆積物と地殻の表層は浸食され，今日私たちが見ている
ダイアトリームのコア（中心部）と放射状の岩脈を残す．
[42]
①
ダイアトリームを形成する噴火機構は，地質学的記録からその全貌を知る
ことができる．
② いくつかのダイアトリームで見られる鉱物と岩石の種類は，約 100 km とい
うたいへんな深さ，十分に上部マントル内の深さでのみ形成されうる．
③ ガスに充填したマグマは，リソスフェアを破砕することによってこれらの
深さから上昇し，大気中へと爆発的に噴出し，ガスと深部地殻とマントル由
来の固体の破片をときおり超音速で放出する．
④ そのような噴火は恐らく，地面に上下逆にした巨大なロケットの排気の噴
出が空中へ岩石とガスをばら撒いているように見えるであろう．
[43]
①
たぶん最も風変わりなダイアトリームは，南アフリカの名高いキンバリー
ダイアモンド鉱床にちなんで名づけられたキンバーライトパイプである．
② キンバーライトは，鉱物カンラン石を含む超苦鉄質岩であるカンラン岩の
火山岩タイプである．
③ キンバーライトパイプはまた多様なマントルの破片を含んであり，その中
にはマグマが地表に向かって爆発する際に，マグマ中へ取り込まれたダイア
モンドも含まれる．
④ 炭素を鉱物ダイアモンドへと（ぎゅうぎゅうと）押し込むのに必要とされ
る極度に高い圧力は，地球内の深さ 150 km 以深でのみ達成される．
⑤ キンバーライトパイプ中に見られるダイアモンドとその他のマントル破片
を注意深く研究することで，地質学者は，あたかも彼らが 200 km 以深に達
するボーリングコアをもっているかのごとく，マントルの断面を復元するこ
とができる．
⑥ これらの研究は，上部マントルが主にカンラン岩からなるという理論に対
し強力な支持を提供する．
割れ目噴火
[44]
①
最大規模の噴火は中心火山によってもたられるのではなく，地球表面のほ
ぼ垂直な，時には長さ数 10 km もの亀裂を通して起こる（図 12.14）．
② そのような割れ目噴火（fissure eruption）は，中央海嶺に沿っての主要な火
山活動の様式であり，そこでは新たな海洋地殻が形成される．
③ 中程度の規模の割れ目噴火は，1783 年にアイスランドで陸上に顔をだした
中央大西洋海嶺の一区画で起きた．
④ 結果として，アイスランドの人口の 1/5 が飢餓で死んだ．
⑤ 長さ 32 km の割れ目が開き，マンハッタンをエンパイヤーステートビルの
約中間の高さまで覆い尽くすのに十分なだけの，およそ 12 km3 の玄武岩が
噴き出した（図 12.15）．
⑥ 割れ目噴火は，1783 年の大惨事よりは小さな規模ではあるが，アイスラン
ドで続いている．
図 12.14
1992 年にハワイのキラウエア火山において，割れ目噴火が“火のカーテン”を
発生させている．プウ・オオ火山はちょうどこの写真の上左に外れて位置する．
図 12.15
極度に流動的な玄武岩溶岩の割れ目噴火では，溶岩は急速に割れ目から流れ去
り，火山性の山を築くよりはむしろ広範囲に及ぶ層を形成する．1783 年に開ら
き，陸上での有史中最大規模の溶岩の流れを噴出したラキ割れ目（アイスラン
ド）に沿った火山性の円錐体．
１．割れ目から噴出している極度に流動的な玄武岩は・・・
２．山よりはむしろ広範囲に広がる層を形成する．
[45] 洪水玄武岩
① 平坦な地域の割れ目から噴出する極度に流動的な玄武岩質溶岩は，溶岩の
洪水となって，薄いシートになって広がる．
② 連続的な流れは，噴火が中心火道に限定されるときに楯状火山を形成する
のとは異なり，多くの場合積み重なって洪水玄武岩（flood basalt）と呼ばれ
る広大な玄武岩質の溶岩台地になる．
③ 約 1600 万年前の洪水玄武岩の巨大噴火は，ワシントン州，オレゴン州そし
てアイダホ州の以前から存在する地形を 160,000 平方キロメータ―にわたっ
て埋め尽くし，コロンビア高原を作った（図 12.16）．
④ 一枚一枚の流れは厚さが 100 メートル以上あり，そのいくつかはあまりに
も流動的であったため，給源から 500 キロメータ―以上も流れた．
⑤ 新しい河谷を伴った全く新しい景観が，古い地表を埋積した溶岩の頂面に
それ以来発達した．
⑥ 洪水玄武岩によって作られた高原（台地）は，全ての大陸に見られる．
図 12.16
ワシントン州のコロンビア台地の景観．洪水玄武岩の連続的な流れが積み重な
り，ワシントン州とオレゴン州の広範囲を覆うこの膨大な高原（台地）を作っ
た．
[46] 火山灰流堆積物
① 大陸上での火砕物質の割れ目噴火は，火山灰流堆積物（ash-flow deposit）と
呼ばれる硬い火山性凝灰岩の広大なシート（地層）を形成した．
② イエローストーン国立公園の一連の森林は，そのような火山灰流の下に埋
積されたことがある．
③ 惑星上での最大規模の火砕堆積物のいくつかは，4500 から 3000 万年前の中
期新生代に，現在の西部アメリカのベイスンアンドレンジ（Basin and Range）
地域にあった割れ目を通って噴出した火山灰流であった．
④ この火砕性の激発（的噴火）の間に放出された物質の総量は 500,000 立方キ
ロメータ―という信じ難いほどの体積であり，ネバダ州全域をほぼ 2 キロメ
ータ―の岩石で覆いつくすほどのものであった！
⑤ 私達が知る限りでは，人類はこれらの壮観な事件の一つも目撃したことが
ない．
ジオシステム相互作用
[47]
① 火山は，固体物質だけではなくガスも製造する化学工場である．
② 勇敢な火山学者は，噴火時に火山ガスを採取し，それらを分析してその組
成を決定した．
③ 水蒸気が火山ガスの主要な構成物（70 から 95 パーセント）であり，二酸化
炭素，二酸化硫黄，そして少量の窒素，水素，一酸化炭素，硫黄そして塩素
がそれに続く．
④ 噴火は，膨大な量のこれらのガスを放出する．
⑤ いくつかの火山ガスは地球の深部に由来することがあり，初めて地表に向
かって上昇していく（進んでいく）．
⑥
ある火山ガスは，再循環した地下水と海水，再循環した大気中のガス，あ
るいは初期の岩石形成時に捕獲されたガスである．
[48]
①
地球の初期の歴史の間に，火山ガスの放出は海と大気を生み出したと考え
られている．
② 激しい火山活動の時代は地球の気候に繰り返し影響を与え，それらが地質
記録に証拠が残されているいくつかの大量絶滅の原因であるようだ．
③ そのため，火山ガスの性質と起源は，生物システムを含めた他のジオシス
テムの研究にとってたいへん重要である．

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