【創造栽培プログラム】日本の火山が活発化しています。これはトンガの火山噴火と関係があるのでしょうか？

著者: シャオロン

2022年に入ってから、世界各地の火山が活発化しており、特に隣国日本の桜島火山は何度も噴火しており、富士山も今にも噴火の兆候を見せています。日本にはなぜ活火山がこんなに多いのでしょうか？これは2022年初頭のトンガの火山噴火と関係があるのでしょうか?

これらの疑問に答えるには、地球規模のプレートテクトニクスから始めなければなりません。なぜなら、今日の火山の大部分はプレート境界に位置しているからです。半世紀以上にわたる研究の結果、地球科学者は地球が太平洋プレート、インドプレート、ユーラシアプレート、アフリカプレート、アメリカプレート、南極プレートの6つの主要なプレートで構成されていることを発見しました。これらのプレート間の境界では相対的な圧縮または伸張が起こります。圧縮により、プレートが別のプレートの下に潜り込み、マリアナ海溝のような沈み込み帯を形成することもあります。プレート間の張力により、中央海嶺などの断裂帯が形成されます。これらの場所は地球上で地震や火山が最も活発な場所でもあり、火山と地震の 90% 以上がここで発生しています。

日本海溝・沈み込み帯における火山形成のメカニズム

今日お話ししている日本の火山活動は、太平洋プレートの活動の影響を受けています。過去数億年にわたって太平洋プレートが西方へと継続的に移動し、ユーラシアプレートを西に押し付けているため、より密度の高い太平洋地殻物質が沈み込んでユーラシアプレートの下に引き込まれ、地球上で最も深いマリアナ海溝が形成され、多数の火山や地震が発生しています。地球規模の地質構造図から、日本は太平洋プレートの西端、地球上で有名な環太平洋火山帯（「環太平洋火山帯」とも呼ばれる）に位置していることがわかります。

まさにこのプレート間の圧縮と沈み込みにより、日本には200以上の火山が形成され、そのうち約100が活火山となっています。そのため、日本は「火山の国」として知られています。日本の火山の中で、最もよく知られているのは富士山ですが、最近最も活発な活動を見せているのが桜島火山で、これも注目を集めています。

桜島は、日本の九州南部の鹿児島湾に位置する活火山島です。面積は77平方キロメートルで、3つの火山体で構成されています。桜島は鹿児島市からわずか4キロの距離にあります。火口からは煙がよく見え、桜島の上に浮かぶ白い雲は火山雲であることが多いです。

桜島自体は海底から隆起した火山島で、約26,000年前に形成されました。もともとは海底火山でした。火山性物質がどんどん噴出するにつれて、海底火山が海面から成長し、ハワイ島や南太平洋地域の多くの島々（すべて火山島）のように島を形成しました。桜島の火山活動は非常に活発です。 1914 年の大噴火により、地元住民に多大な人命と財産の損失が発生しました。この噴火により大量の火山性マグマが形成され、当時の桜島と大隅半島の間の海峡を埋め尽くし、桜島と九州本土の大隅半島がつながり、桜島は半島となりました。

2022年初頭から中頃にかけて続く桜島の噴火は、2022年初頭のトンガの大噴火を思い起こさせるものとなるでしょう。これらの火山活動の関係は何でしょうか？

日本とトンガは遠く離れていますが、一方は北西太平洋にあり、もう一方は西南太平洋にあります。しかし、プレートテクトニクスの観点から見ると、いずれも太平洋プレートの西側に位置し、太平洋プレートの西方への圧縮と沈み込みによって形成された沈み込み帯に位置しているという共通点があります。これらは、前述の環太平洋火山帯の重要な構成要素です。

具体的には、日本の桜島火山は日本海溝の西側に位置しています。海溝の下には西に沈み込む太平洋プレートがある。太平洋プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むと、沈み込みの深さと圧力が増すにつれて、海洋地殻堆積物中の水が放出されます。水は密度が低いため、沈み込むプレートの上にある岩石圏へと上方に移動します。水が加わることで岩石圏の融点が下がり、岩石が溶けてマグマが形成され、それが地表に噴出すると私たちが目にする火山岩になります。マグマにはガスが多く含まれているため、密度が小さく、より速く上昇します。これらは、火山噴火の初期に最初に噴火することが多いです。これは火山活動ではよく見られる現象です。

トンガ火山は、太平洋プレートがインド洋プレート内のオーストラリアマイクロプレートの下に沈み込み、海洋地殻の脱水によって上部の地形岩石が溶解したことを除いて、同じメカニズムで形成されました。沈み込み帯に沿って複数の火山が分布し、トンガ火山列を形成しています。その中で、2022年初頭に発生した大規模な噴火はこの火山列島で発生しました。

したがって、火山の分布や火山噴火の原因を理解するには、地球の構造と動きから証拠を探す必要があります。

この記事は科学普及中国創造育成プログラムによって制作されました。転載の際は出典を明記してください