マールとは何ですか?水蒸気噴火からどのように形成されますか?

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著者: Laura McKinney
作成日: 7 4月 2021
更新日: 14 5月 2024
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ウキンレックマール: 1977年4月に10日間の噴火で形成された東ウキンレックマールクレーターの景色。この噴火は、火山活動によるマールの形成を観察する稀な、そして最新の研究者にとっての機会を提供しました。 (A) 直径約300メートルのクレーターの垂直方向のビュー。クレーター内の高さ49メートルの溶岩ドームは見えませんが、現在は水で覆われています。クレーター周辺の地面は、1990年7月の魚と野生生物局による写真でテフラで覆われています。拡大します。 (B) 1977年4月の噴火時に撮影されたマグマ水蒸気噴火とプルームの写真。米国地質調査所による画像。拡大します。 (C) 1977年の噴火中に生成された成層テフラの堆積を示す南東の火口壁の眺め。約15メートルのテフラは、ウガシクカルデラでの以前の噴火によって生成された灰流堆積物を覆う氷河の薄い層の上にあります。米国地質調査所による画像。拡大します。



マール線図: マグマの断面図は、マグマ水蒸気爆発によって発掘されたダイアトリーム、火口を囲むテフラの凝灰岩の輪、および水面がどのようにして火口内に湖を形成したかを示しています。


火山の山頂火口が深すぎて地下水が浸透して湖を形成するほど深かったときに、1924年以前のキラウエア火山の爆発的な噴火の多くは、おそらく火山の山頂火口が深かったときに起こりました。マグマが湖の水に噴火するたびに、蒸気と火山ガスの激しい爆発が起こり、マグマを小さな灰の粒子に細分化し、高速で移動する非常に熱い灰を含んだ蒸気雲(火砕サージ)を火口から追い出しました。 USGSによる画像とキャプション。


マールとは何ですか?

マールは、テフラ堆積物に囲まれた急な側面を持つ浅い火山の火口です。テフラ堆積物は火口付近で最も厚く、火口からの距離とともに減少します。

マールは、熱いマグマが浅い地下水と接触して激しい蒸気爆発を起こすと発生する1つ以上の地下爆発によって形成されます。これらの爆発は、上にある岩を押しつぶし、蒸気、水、灰、マグマ物質とともに空中に放出します。物質は通常、空中にまっすぐに移動し、地球に戻って火口を囲むテフラ堆積物を形成します。テフラが石化すると、凝灰岩として知られる火成岩になります。

凝灰岩: マールを囲むテフラが石化すると、「凝灰岩」として知られる岩になります。凝灰岩は、火山灰のマトリックス中の岩片とテフラの大きな破片で構成されています。ウィキメディアのロールストーンによる画像。

マールのクレーターの床は通常、元の地表面より下にあります。噴火後、地下水の流入により火口が浅い湖に変わることがよくあります。

ほとんどのマールは、直径数百から千メートル、深さ100メートル未満です。世界最大のマールは、アラスカのスワード半島にあるエスペンバーグマールです。これらのマールは、最大幅8000メートル、深さ最大300メートルです。それらは、更新世の間に上昇する玄武岩質マグマが凍った永久凍土に出会ったときに形成された。永久凍土からのゆっくりだが持続的な水の供給が、これらのマールの巨大な大きさに寄与したと考えられています。



マールはどのくらい一般的ですか?

マールは、ほとんどの人が知っているよりも多くあります。噴石丘に続いて、マールは2番目に多い火山地形です。 Smithsonian Institutions Global Volcanism Programデータベースを検索すると、数百のマールを見つけることができます。

マールはサイズが小さく、風化や侵食に耐える岩のように垂直に発達していないため、火山の地形としては過小評価されています。それらは比較的小さく浅い窪みであるため、堆積物で簡単に満たされ、火山の特徴として認識されません。


ドイツ、ドゥアン近郊のマール: 最初に説明されるマールは、ドイツのダウン近くにあります。これは、マーティンシルトゲンによるこの航空写真に示されています。クリエイティブコモンズライセンスの下で使用される画像。拡大します。

水蒸気噴火

マールを形成する爆発は、水蒸気爆発として知られています。それらは、水が蒸気にフラッシュするときに発生する巨大で瞬間的な体積変化によって部分的に駆動されます。

突然加熱されると、1立方メートルの水が1,600立方メートルの蒸気に変わります。これが地球の表面の下で起こる場合、結果は蒸気、水、灰、火山爆弾、および岩屑の垂直噴火である可能性があります。これらの噴火によって生成された火山錐は、大部分が噴出物で構成されており、通常は非常に低い起伏です-わずか数十メートル。

クレーターエレガント: メキシコ、ソノラ、クレーターエレガントのランドサット画像。このマールは、地下水面がクレーターをあふれさせるほど高くない地域で、玄武岩の岩盤を通して噴火が爆発したときに作成されました。クレーターエレガントは、ピナカテ火山フィールドの10のマールの中で最大です。拡大します。

マグマ噴火

マグマの中には、大量の溶存ガスを含むものもあります-時には重量で数パーセントのガスまで。マグマは地表下にあるため、このガスは非常に高い閉じ込め圧力下にあります。マールの形成中、マグマ溜まりの上の岩は通常吹き飛ばされます。これにより、マグマとその溶解ガスに対する閉じ込め圧力が突然低下します。急激な圧力低下により、溶存ガスが即座に激しく膨張します。プルタブが取り外されると、マグマは振られたビールの缶のように脱気されます。ガス抜きしたマグマが爆発力を増すとき、噴火は「水蒸気マグマ」として知られています。

すべての水蒸気噴火および水蒸気マグマ噴火が、熱いマグマと地下水との相互作用から生じるわけではありません。他の水源には、湖、小川、海、または溶けている永久凍土が含まれます。


複数の爆発

マールは通常、複数の爆発によって形成されます。最初は、複数の深さで同時に爆発する可能性があります。最初の爆発の後、周囲の土地からの地下水が火口に向かって流れ始め、追加の爆発を引き起こします。これらは、地元の地下水の供給が枯渇するか、マグマ源が枯渇または冷却されるまで続きます。このページの上部の写真に示されている1977年の東ウキンレックマールクレーターの噴火は、10日間続いた一連の爆発で構成されていました。

最大の既知のマール

地球上で知られている最大のマールは、アラスカのスワード半島の北部にあるデビルマウンテンマール湖です。それは約17、500年前に発生したハイドロマグマ噴火によって生成されました。爆発はテフラを約2,500平方キロメートルの領域に広げました。テフラは、マール付近で厚さ数十メートルで、マールから離れるにつれて減少します。

著者:ホバート・M・キング博士