Loading article…
噴気孔（または噴気孔）[1]は、地球または他の岩石惑星の表面にある噴出口で、液体や固体を伴わずに熱い火山ガスや蒸気が噴出する。噴気孔は火山活動の末期に特徴的であるが、噴火に先立って噴気孔の活動が起こることもあり、噴火予測に利用されてきた。ほとんどの噴気孔は噴火が終わってから数日または数週間以内に消滅するが、少数の噴気孔は持続性があり、数十年以上続く。噴気孔のある地域は噴気地帯として知られている。
噴気孔から放出される主な蒸気は、熱せられた岩石を地下水が循環することで生成される水蒸気です。通常、これに伴って地表深くでマグマが冷却されて放出される火山ガスも発生します。これらの火山ガスには、さまざまな硫黄酸化物や硫化水素などの硫黄化合物が含まれ、塩化水素、フッ化水素、その他のガスが含まれることもあります。多量の硫黄化合物を放出する噴気孔は、ソルファターラと呼ばれることもあります。
噴気活動により、火口周辺の岩石が破壊され、同時に硫黄やその他の鉱物が堆積します。噴気孔の下には貴重な熱水鉱床が形成されることがあります。しかし、活発な噴気孔は高温の有毒ガスを放出するため危険です。
説明
噴気孔（またはfumerole ; フランス語のfumerolleに由来。側面に開口部のあるドーム型の構造物で、煙を逃がすために台所の上に建てられた[2]）は、惑星の地殻の開口部で、蒸気やガスを放出しますが、液体や固体の物質は放出しません。[3]噴気孔から出るガスの温度は、約100〜1,000 °C（210〜1,800 °F）です。[4]蒸気は、地下水が高温の岩石によって過熱されたときに形成され、地表に近づくと閃光（減圧による沸騰）します。[5]
蒸気に加えて、噴気孔から放出されるガスには、二酸化炭素、硫黄酸化物、硫化水素、塩化水素、フッ化水素があります。これらは、地下で冷却されたマグマに由来します。これらのガスがすべて噴気孔に存在するわけではありません。たとえば、米国ハワイのキラウエアの噴気孔には、塩化水素やフッ化水素がほとんど含まれていません。 [3]ガスには、硫化カルボニル、二硫化炭素、水素、メタン、一酸化炭素の痕跡も含まれる場合があります。[6]硫黄ガスを放出する噴気孔は、ソルファターラ（古いイタリア語の 「硫黄」を意味するsolfoから[7] [8] ）と呼ばれることがあります。蒸気の一部が地表で凝縮すると、酸性硫酸塩温泉が形成されることがあります。下から上昇するCO2やH2Sなどの酸性の蒸気は溶解し、蒸気加熱された低pHの温泉を形成します。[9]
噴気孔は通常、火山活動の末期に発生しますが[10] 、火山活動に先行することもあります[4]。噴気孔は火山噴火を予測するために使用されてきました。[5]特に、噴気孔ガスの組成と温度の変化は、噴火が差し迫っていることを示している可能性があります。[3]硫黄酸化物の排出量の増加は、新しいマグマが深部から上昇していることを特に確実に示しており、噴火の数か月から数年前に検出できる場合があります。噴火後も硫黄酸化物の排出量が続く場合は、マグマが地表に向かって上昇し続けていることを示しています。[6]
噴気孔は、小さな亀裂や長い裂け目に沿って、または無秩序なクラスターやフィールドで発生することがあります。また、溶岩流や火砕流の表面にも発生します。[11]噴気孔フィールドは、浅いマグマまたは熱い火成岩がガスを放出するか、地下水と相互作用する温泉とガス穴のある領域です。[12] 凍結環境で発生すると、噴気孔は噴気の氷塔を引き起こす可能性があります。
噴気孔は、持続的な熱源の上にある場合、数十年から数世紀にわたって存続することがあります。一方、急速に冷却する新しい火山堆積物の上にある場合は、数週間から数ヶ月で消滅することがあります。 [11]たとえば、1万煙の谷は 、 1912年のアラスカ州ノバルプタ火山の噴火で形成されました。当初、数千の噴気孔が噴火の冷却灰の中に発生しましたが、時が経つにつれてそのほとんどは消滅しました。[13]キラウエアカルデラの北端にあるサルファーバンクには持続的な噴気孔が見られますが、ハワイのほとんどの噴気孔は数か月しか持続しません。[3]米国のイエローストーン国立公園には、最近の噴火から約7万年経った今でも、多数の活発な噴気孔があります。 [14]
経済資源と危険
噴気孔から出る酸性の煙は、噴出口周辺の岩石を分解し、鮮やかな色の変質ハローを作り出す。[5]キラウエア近くの硫黄バンクでは、軽度の変質により岩石が灰色から白色のオパールとカオリナイトに変化しているが、岩石の本来の質感はまだ識別できる。変質は岩石の節理に沿って始まり、節理ブロック全体が変化するまで内側に進行する。より極端な変質（低pH）では、物質が粘土鉱物と酸化鉄に変化し、赤色から赤褐色の粘土が生じる。[16]同じプロセスにより、深部で貴重な熱水鉱床が生成されることもある。[5]
硫黄蒸気を放出する噴気孔は、硫黄を豊富に含む鉱物と噴気孔鉱物の表面堆積物を形成します。キラウエア近くの硫黄バンクの硫黄結晶は長さ2センチメートル（0.8インチ）まで成長し、マウナロアカルデラ内の硫黄丘にはかなりの量の硫黄が堆積しています。[3]これらの鉱床が採掘された場所は次のとおりです。
- Kawah Ijen [17] [18]およびArjuno-Welirang、[19]インドネシア
- チリのサンペドロ・デ・アタカマ近郊のプリコ・コンプレックス[20]
- ニュージーランド北島中央部のトンガリロ山（1950年までマオリ人によって採掘）[21]
- ニュージーランド、ベイ・オブ・プレンティのファカアリ/ホワイト島（1880年代から1930年代にかけて採掘された） [22] [23]
- シチリア島は、塩ドームから硫黄を採掘するフラッシュ法が開発される以前は、硫黄のほぼ独占状態にあった。 [24]
インドネシアの硫黄採掘は、人工呼吸器やその他の保護具なしで手作業で低賃金で行われることもある。[17]
2006年4月、カリフォルニア州マンモスマウンテンスキー場のチェア3の東で、噴気孔からの噴出によりスキーパトロール隊員3名が死亡した。作業員らは、落ちたクレバスに蓄積した有毒ガス（マズク）に圧倒された。 [25] [26]
発生事例
噴気孔は世界中の火山活動地域で発見されています。注目すべき例をいくつか挙げます。
- イタリアのカンピ・フレグレイは古代から地獄の入り口として知られており、[27]近隣の都市化に危険をもたらすため、現在は厳重に監視されています。[28]
- 南アメリカ中央火山帯[29]
- エチオピアのコルベッティカルデラでは地熱発電所が建設中である[30]
- ニュージーランドのタウポ火山地帯では、噴気孔がユニークで絶滅の危機に瀕した生態系を支えている[31]
- 有珠山（日本）[32]
- ドミニカのモーン・トロワ・ピトン国立公園の荒廃の谷[33]
- ファーナス、サンミゲル島、アゾレス諸島 (ポルトガル)
- イエローストーン国立公園には、ノリス間欠泉盆地のブラック・グロウラーやロアリング山に点在する多数の噴気孔など、数千の噴気孔がある。[34]
火星で
火星のグセフクレーターにあるホームプレートとして知られる地層は、火星探査ローバー（MER）スピリットによって調査され、古代の消滅した噴気孔の侵食された残骸であると考えられています。[35]
参照
参考文献
- ^ 「fumerole – 定義と意味」。Merriam -Webster.com 辞書。Merriam -Webster 。 2023年6月4日閲覧。
- ^ 「fumarole」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。 （サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。）
- ^ abcde マクドナルド、ゴードン A.;アボット、アガティン T.ピーターソン、フランク L. (1983)。海の火山: ハワイの地質(第 2 版)。ホノルル: ハワイ大学出版局。 53～55ページ。ISBN 0824808320。
- ^ ab Allaby, Michael (2013).地質学と地球科学の辞典（第4版）. オックスフォード: オックスフォード大学出版局. ISBN 9780199653065。
- ^ abcd Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (第2版). ケンブリッジ、イギリス: Cambridge University Press. p. 70. ISBN 9780521880060。
- ^ ab Schmincke、ハンス・ウルリッヒ (2004)。火山活動。シュプリンガーのサイエンス＆ビジネスメディア。 p. 47.ISBN 9783540436508。
- ^ "solfatara"。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。 （サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。）
- ^ 「Solfatara」。Merriam -Webster.com辞書。Merriam-Webster 。 2020年2月20日閲覧。
- ^ White, DE; Muffler, LJP; Truesdell, AH (1971). 「蒸気優位の熱水系と温水系の比較」.経済地質学. 66 (1): 75–97. Bibcode :1971EcGeo..66...75W. doi :10.2113/gsecongeo.66.1.75.
- ^ ジャクソン、ジュリア A. 編 (1997)。「噴気孔」。地質学用語集(第 4 版)。バージニア州アレクサンドリア: アメリカ地質学研究所。ISBN 0922152349。
- ^ abこの記事には 「Fumarole」
のパブリックドメインの資料が組み込まれています。USGS写真用語集。米国地質調査所。 2019年2月6日閲覧。
- ^ ノイエンドルフ、クラウス KE (2005)。ジュリア・A・ジャクソン。メール、ジェームス P.ノイエンドルフ、クラウス KE (編)。地質学の用語集。シュプリンガーのサイエンス＆ビジネスメディア。 p. 257.ISBN 9780922152766. 2015年6月6日閲覧。
噴気孔フィールド[:] 冷たい噴気孔の集まり。
- ^ Hildreth, W. ; Fierstein, J. (2012). 1912年のノヴァルプタ・カトマイ火山の噴火 - 20世紀最大の噴火; 100周年の展望。レストン: USGSプロフェッショナルペーパー1791。135ページ。
- ^ 「噴気孔」。火山の特徴と地形。国立公園局。 2022年3月1日閲覧。
- ^ 「噴火の歴史の要約」。イエローストーンの地質と歴史。米国地質調査所。 2022年3月1日閲覧。
- ^ マクドナルド、アボット、ピーターソン 1983年、134ページ。
- ^ ab "カワ・イジェン: 可能性と脅威の間".ジャカルタポスト。 2011 年 12 月 19 日。
- ^ Dukehart, Coburn (2015年11月17日). 「『悪魔の金』採掘の苦闘と緊張」ナショナルジオグラフィック。2021年4月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年3月1日閲覧。
- ^ Pfeiffer, Tom (2006). 「ウェリラン火山の写真」Volcano Discovery . 2022年3月1日閲覧。
- ^ スミソニアン協会国立自然史博物館地球火山活動プログラム
- ^ シンプソン、マーク P.、ビグナル、グレッグ (2016 年 1 月)。「ニュージーランド、タウポ火山帯の未開発の高エンタルピー地熱地帯」。地熱学。59 : 325–346。Bibcode :2016Geoth..59..325S。doi :10.1016/j.geothermics.2015.08.006 。
- ^ 「ファカアリホワイト島の噴火で10人死亡」nzhistory.govt.nz . 2021年10月26日閲覧。
- ^ 「ホワイト島の災害」ニュージーランド地理誌。 2021年10月26日閲覧。
- ^ Ferrara, Vincenzo (2016)。「シチリア島の硫黄採掘産業」。機械工学史に関するエッセイ。メカニズムと機械科学の歴史。第31巻。pp. 111–130。doi : 10.1007 / 978-3-319-22680-4_8。ISBN 978-3-319-22679-8。
- ^ ハイモン、スティーブ、コバルビアス、アマンダ（2006年4月9日）。「マンモスでの日常が悲劇に変わった経緯」ロサンゼルス・タイムズ。 2011年5月9日閲覧。
- ^ Cantrell, Lee; Young, Michael (2009年3月). 「火山の噴気孔への致命的な落下」. Wilderness & Environmental Medicine . 20 (1): 77–79. doi : 10.1580/08-WEME-CR-199.1 . PMID 19364170. S2CID 207182190.
- ^ Carrabba, Paola (2010). 「冥界の門: フレグレイ平原」.東から西への自然遺産. pp. 193–200. doi :10.1007/978-3-642-01577-9_24. ISBN 978-3-642-01576-2。
- ^ Troiano, A.; Isaia, R.; Tramparulo, FDA; Di Giuseppe, MG (2021年12月). 「電気抵抗と誘導分極イメージングによって再構築されたピシアレッリ主噴気孔のメカニズム」. Scientific Reports . 11 (1): 18639. Bibcode :2021NatSR..1118639T. doi :10.1038/s41598-021-97413-1. PMC 8452721. PMID 34545113 .
- ^ Tamburello, G.; Hansteen, TH; Bredemeyer, S.; Aiuppa, A.; Tassi, F. (2014 年 7 月 28 日). 「チリ北部の 5 つの火山からのガス放出と中央火山帯の揮発性物質予算への影響: チリの CVZ の揮発性物質予算」. Geophysical Research Letters . 41 (14): 4961–4969. doi :10.1002/2014GL060653. hdl : 10447/99158 . S2CID 55877335.
- ^ Paola, GM (1971年6月). 「コルベッティカルデラ地域（エチオピア大地溝帯）の地質学」. Bulletin Volcanologique . 35 (2): 497–506. Bibcode :1971BVol...35..497D. doi :10.1007/BF02596970. S2CID 130428510.
- ^ 「噴気孔」。マナアキ・ウェヌア・ランドケア・リサーチ。 2022年3月1日閲覧。
- ^ Symonds, RB; Mizutani, Y.; Briggs, Paul H. (1996). 「有珠山昭和新山ドームの噴気孔の長期地球化学的監視」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 73 (3–4): 177–211. Bibcode :1996JVGR...73..177S. doi :10.1016/0377-0273(96)00029-7.
- ^ 「モーン・トロワ・ピトン国立公園」。ユネスコ。1997年。 2020年7月28日閲覧。
- ^ 「Hydrothermal Features」イエローストーン国立公園。米国国立公園局。 2022年3月1日閲覧。
- ^ RVMorris、SWSquyres、他「火星グセフクレーターのホームプレートにおける熱水システム」月惑星科学XXXIX(2008)
外部リンク
無料辞書『ウィクショナリー』で「fumarole」を調べてください。
ウィキメディア・コモンズには
、 噴気孔 (カテゴリ)に関連するメディアがあります。
、 噴気孔 (カテゴリ)に関連するメディアがあります。