アイラ・カルデラ

姶良カルデラは、日本の最南端の島である九州に位置しています。この超巨大火山は、標高1,117メートル（3,665フィート）に達します。^{[ 7 ]}  

姶良カルデラを形成した巨大な伊東噴火は約3万年前に発生した。^{[ 8 ]}この噴火は大量のマグマからテフラとイグニンブライトを生成し、近隣の土地に影響を与えた。また、この噴火は海水が流入した後に形成された深さ200メートル（660フィート）の鹿児島湾の形成にも寄与した。 ^{[ 4 ]} 

鹿児島湾の北端、現在活動中の桜島の北東にある姶良カルデラ内には、地熱活動のある若神子サブカルデラがあり、伊藤噴火の時に形成されたと考えられている。^{[ 9 ]}

姶良カルデラは人口90万人を超える鹿児島市に囲まれています。住民は保護対策が講じられているため、小規模な噴火を気にしません。例えば、学校の生徒は落下物から身を守るために硬いヘルメットの着用が義務付けられています。 ^{[ 4 ]}さらに、世界最高水準のハイテク火山監視システムを備えた防災システムが導入されました。カルデラは現在、京都大学と防災研究所の一部である桜島火山研究センターによって綿密に監視されています。^{[ 7 ]}これにより、住民の安全が確保され、鹿児島の人々と活発なカルデラとの平和的な共存が実現しています。

姶良カルデラは、局所的な断層に関連したほぼ長方形の形状をしており、白洲大地火砕台地の形成に寄与した一連の大規模な火砕サージによって形成され、最後の火砕サージは現在から較正で29,428～30,148年前とされている。^{[ 10 ] [ 2 ] [ 3 ]}噴火によって形成されたカルデラは、 17 km (11 mi) × 23 km (14 mi)の大きさであった。姶良カルデラは、鹿児島地溝帯にある一連の火山複合体の1つであり、^{[ 11 ]}海底の喜界カルデラから北に向かって阿多南カルデラ、阿多北カルデラ (阿多カルデラを参照)、鹿児島湾に関連する姶良カルデラ、そして過去には霧島火山群まで広がっていると想定されている。^{[ 12 ]}霧島山群の成層火山の中で、新燃岳が最も有名で活発な火山です。この火山列は1940年代に初めて確認されました。^{[ 13 ]}この地域では、沖縄プレートがアムールプレートと衝突し、太平洋プレートが両方の下に沈み込んでいるため、地殻変動プロセスはかなり複雑です。    

姶良カルデラの形成は、桜島付近の噴火口[11]からの^{大隅軽石[} 3]の^{プリニー式軽石}噴火で始まり、すぐに酸化した妻谷火砕流が続いた^{[ 14 ]}。この一連の噴火のその後は、北西にある若見子カルデラと呼ばれる場所の噴火口で起こった可能性が高い^{[ 11 ]} 。大規模な爆発による基盤岩の破片と軽石質物質が伊藤火砕流を形成し、800 km ³ (190 cu mi)を超える伊藤火砕流（地元では「白洲」として知られる）と300 km ³ (72 cu mi)の姶良-Tnテフラを堆積させた。^{[ 15 ]}カルデラの大部分が海面下にあるという制約の中で、噴火口面積が大きい理由は、カルデラが短時間で以前の推定値である140 km ³ (34 cu mi)をはるかに超えるマグマを噴出したためである。 ^{[ 14 ]}このカルデラは、地層の漏斗状の形状に関連する重力異常で知られている。         

初期の研究では、このカルデラの構造は、当時一般的だったヴァレス型カルデラとは異なり、独特なものと考えられていた。ヴァレス型カルデラの特徴は、大規模な火砕流の通路となるヴァレス型環状断層である。^{[ 14 ]}このような拡散した無方向性の火砕流は、例えばニュージーランドのハテペ噴火でも報告されている。^{[ 16 ]}

鹿児島湾の海底には、火山チムニーを含む熱水噴出孔があり、希少鉱物が存在する。鉱物には輝安鉱、鶏冠石、雄黄、黄鉄鉱などがあり、水銀、アンチモン、ヒ素が濃縮されている。^{[ 17 ]}熱水流体を噴出するチムニーの中には、ケロライトと含水タルクを主成分とし、ドロマイトとマグネサイト、非晶質シリカ、輝安鉱を少量含む独特の鉱物組成を持つものもある。 ^{[ 9 ]}石油の湧出も存在する。^{[ 17 ]}

姶良カルデラは、世界で最も活発で危険なカルデラの1つです。鹿児島地溝帯の陥没構造によって、姶良カルデラの北端の向こうにある活火山群である霧島火山群と繋がっています。これらの火山の1つである新燃岳は、約300年の間隔を置いて2回の強力なマグマ水蒸気爆発を起こしました。2008年8月に始まった新燃岳の小規模な水蒸気爆発は、当初は地盤変形のパターンとは関連付けられませんでした。2009年12月からは、噴火前の活発な隆起が検出可能になり、これは、やがて約^{19.24 × 10⁶} m³ ( ​​6.8 × 10⁸ cu ft ^)のマグマの蓄積と一致します。その後、2011年1月19日から31日にかけて、一連の準プリニー式噴火が発生した。^{[ 19 ]}最初の段階（噴火のクライマックス）には、強い同時崩壊が伴った。   

姶良カルデラは、共通のマグマ溜まりから発生する小規模な噴火に反応する可能性がある。しかし、マグマの経路が開いたり閉じたりするため、すべての火山システムが常に繋がっているわけではない。姶良カルデラと霧島の繋がりは、測地観測によって明らかになった火山の相互接続性の最も明確な例である。ある火山の隆起は、隣接する火山の噴火確率を高める可能性がある。フィリピン海プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むことが、活発な火山活動の原因である。^{[ 19 ]}

姶良カルデラと霧島のマグマ溜まりは、数十キロメートルにわたって水平方向に伸びる地下のつながりによって連結されており、これはホットスポットの存在によって説明できる。^{[ 19 ]}しかし、マグマの経路が開いたり閉じたりするため、火山系は常につながっているわけではない。例えば、新燃岳の垂直方向のつながりは、再活性化するまで約300年間閉じていた。

姶良カルデラと霧島カルデラの体積変化は、それぞれ異なる膨張期と収縮期があったことを示唆している。2009年から2013年の間、姶良カルデラでは膨張の証拠が見られた。しかし、2011年の霧島噴火後、姶良カルデラでは収縮が起こった。これは、2009年から2013年の間に姶良カルデラで起こった唯一の収縮であった。^{[ 19 ]}