What Causes a Volcano to Erupt, and How Do Scientists Predict Eruption?

編集部注(6/4/18)。 この記事は、6月3日(日)にグアテマラのフエゴ火山が噴火し、近隣の村々を高速で流れる灰で覆ったことを受けて、再掲載しています。

シンシナティ大学の地質学部長、アッティラ・キリンクは、このように答えています。

地球の上部マントルや下部地殻の一部が溶けると、マグマが形成されます。 火山は、このマグマとマグマに含まれる溶存ガスが放出される開口部(噴火口)である。 マグマの浮力、マグマに含まれる溶存ガスの圧力、そして、すでに充満したマグマ溜まりに新しいマグマが注入されることである。 90>

地球内部の岩石が溶けると、質量は変わらないのに体積が大きくなり、周囲の岩石よりも密度が小さい融液ができます。 この軽いマグマは、浮力によって地表に向かって上昇する。 90>

いわゆる安山岩や流紋岩のマグマには、水、二酸化硫黄、二酸化炭素などの揮発性物質が溶け込んでいる。 大気圧ではマグマ中の溶存ガスの量(溶解度)はゼロですが、圧力の上昇とともに増加することが実験で示されています。

たとえば、地下6kmで水が飽和している安山岩質マグマでは、重量の約5%が溶存水となっています。 このマグマが地表に近づくと、マグマ中の水の溶解度が低下するため、余分な水が気泡となってマグマから分離します。 マグマが地表に近づくにつれ、マグマからの水の溶出が多くなり、コンジット内のガス/マグマの比率が高くなる。 90>

火山噴火を引き起こす3つ目のプロセスは、すでに同じ組成または異なる組成のマグマで満たされている部屋に、新しいマグマが注入されることです。

火山学者はこれら3つのプロセスをよく理解していますが、火山噴火を予知することはまだできません。 しかし、火山噴火の予知については大きな進歩を遂げている。 噴火予知とは、監視している火山がどのような噴火を起こすか、その時期を予測することです。 噴火の特徴は、その火山の先史・歴史的な記録とその火山生成物に基づいています。 例えば、降灰、火山灰流、火山泥流(またはラハール)を発生させた激しい噴火の火山は、将来も同じような噴火を起こす可能性があります。

監視されている火山の噴火のタイミングを決定するには、火山での地震活動(特に火山性地震の深さと頻度)、地面の変形(傾斜計および/またはGPS、衛星干渉計を用いて決定)、ガス放出(相関分光計、またはCOSPECによって放出された二酸化硫黄の量をサンプリング)など(これだけに限らない)の多くのパラメータを測定することに依存します。 予測に成功した好例は、1991年に起こった。 米国地質調査所の火山学者は、6月15日のフィリピンのピナトゥボ火山の噴火を正確に予測し、クラーク空軍基地の避難をタイムリーに行い、数千人の命を救うことができたのである

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