火山および深成作用

地表に達したマグマは火山岩として噴出し、深部で固結したマグマは深成岩体を形成する。この二つは対照的な定置プロセスを示す。

Definition

マグマが輸送され、地表で噴火するか、あるいは地殻内で定置・結晶化して火山岩および深成岩を形成する物理的プロセス。

Scope

このトピックでは、マグマの地殻内上昇、溶岩流のような噴出型から爆発的な火砕噴火に至る噴火様式を制御する要因、火山構造物と堆積物の形態、および岩脈、岩床、餅盤、バソリスなどの貫入岩体の定置について扱う。マグマの粘度と揮発性成分が噴火挙動にどのように関連するかを論じる。

Core questions

• 噴火が噴出型か爆発型かを制御するものは何か？
• マグマの粘度と溶解した揮発性成分は噴火様式をどのように支配するか？
• 貫入火成岩体の主要な形態は何か？
• 深成岩体の定置中にマグマはどのようにして自身の空間を確保するか？

Key theories

揮発性成分駆動型爆発的火山活動

主に水と二酸化炭素である溶解ガスは、マグマが減圧するにつれて離溶する。粘性の高い珪長質マグマではガスが容易に脱出できず、破砕と爆発的な火砕噴火につながるが、低粘度の玄武岩質マグマは噴出型で噴火する。

深成岩体定置のメカニズム

貫入マグマは、ストッピング（stoping）、側壁岩の塑性変形、屋根の隆起、底盤の沈降によって空間を形成し、薄い岩脈や岩床から広大なバソリスまで様々な岩体を生成する。

Clinical relevance

これらのプロセスを理解することは、火山災害評価と噴火予測、古代の火山および貫入地形の解釈、ならびに深成岩体に関連するマグマ性および熱水性鉱床の特定において中心的である。

History

ジョージ・ウォーカーなどの研究者によって進展した20世紀の火山学は、マグマの特性と噴火ダイナミクスとの間に定量的な関連性を確立した。一方、貫入複合岩体の詳細なマッピングは、大規模な深成岩体がどのように定置されるかという長年議論されてきた空間問題（space problem）を明確にした。

Key figures

• George P. L. Walker
• Ray Cas
• John D. Winter

Seminal works

• winter2013
• cas1987

Frequently asked questions

なぜ一部の火山は爆発的で、他は穏やかなのか？

爆発性は主にマグマの粘度とガス含有量に依存する。粘性が高くガスに富む珪長質マグマは爆発的に噴火する一方、流動性が高くガスに乏しい玄武岩質マグマは穏やかな溶岩流を生成する。

バソリスとは何か？

バソリスとは、通常花崗岩質の組成を持ち、100平方キロメートル以上の広範囲に露出する非常に大きな深成岩体であり、地殻深部で多くの貫入岩体が合体して形成される。