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アイオニア火山（バーントブラフ[ 1 ]またはボルケーノヒル[ 2 ]とも呼ばれる）は、ネブラスカ州ニューキャッスルの東に位置する熱を発する崖ですが、活火山と間違われることがよくあります。この場所はポンカ族とアラパホ族のネイティブアメリカン部族によって聖地とみなされており、ルイス・クラーク探検隊のウィリアム・クラークによって記録されました。この場所は1800年代を通じて活発でしたが、1878年にミズーリ川の洪水により崖の大部分が崩壊し、その名の由来となった近くの町アイオニアが放棄されました。その後、浸食とそれに続く洪水により、崖の残りの部分も崩壊しました。アイオニア火山は1879年と1901年の2回「噴火」しており、後者の噴火の後には休眠期が訪れています。イオニア火山は1900年代を通じて断続的に活動していたが、その活動は主に煙と水蒸気の噴出に限られていた。崖から発生する熱は、炭質頁岩が浸食によって水分と酸素にさらされた際に、硫化鉄が酸化することによって生じる。
近年の分析では、この断崖がルイス・クラーク探検隊によって目撃されたのか、あるいはネブラスカ州マスケルにある別の燃える断崖が目撃されたのかという疑問が呈されている。この場所は、米国国立公園局によって歴史的価値の高い遺跡として分類されている。
イオニア火山は、主に白亜紀のカーライル頁岩と粘土でできた崖状の地形です。[ 1 ] [ 3 ]露出している頁岩の多くは漂白された灰色または黄色ですが、新しく露出した頁岩は濃い青色です。[ 4 ] 1800年代には多くの人がイオニア火山を実際の火山だと信じていましたが、マグマ溜まりはなく、熱の発生は化学反応のみによって起こっています。[ 1 ] [ 3 ]崖の下部の頁岩には大量の石膏が含まれており[ 5 ] [ 4 ]、複数の化石層があります。[ 5 ] [ 6 ]スメクタイト粘土は崖に特有のものですが、より一般的には酸性風化によりベントナイトとカオリナイトになっています。[ 4 ] [ 7 ]特に、アンモナイトの化石サンプルであるSubprionocyclus percarinatusが、イオニア火山の粘土層から発見されている。[ 2 ] 1804 年当時、崖の高さは約200フィート (61 m)であったが、現代の頁岩層は地面からわずか数フィート ( 220 cm (7.2フィート)しか露出していない[ 4 ] ) しか露出していないため、測量が困難になっている。この高さの低下は、ミズーリ川による浸食が原因で、現在では頁岩の 70% が堆積物で埋没している。[ 5 ]
崖内部の熱反応は主に、カーライル頁岩中の硫化鉄（FeS 2）の高濃度、主に白鉄鉱、ハロトリカイト、ジャロサイトの形で発生する。[ 7 ]これらの鉱物が集合して、土壌に濃い黄色から青色までの色組成を与えている。[ 7 ]特にジャロサイトはカーライル頁岩の組成の約20%を占め、頁岩の特徴的な黄色の原因となっている。ジャロサイトは、頁岩の亀裂内の垂直充填物、結晶形成物、および直径約6cm （2.4インチ）の結節として現れる。また、ゴースト結晶パターンで石膏と結晶を形成することもよくある。メランテライトも、粘土層を貫通する青い毛状の結晶として形成されることがある。ハロトリカイトは頁岩の上に白い皮膜を形成するが、そのほとんどは風化している。[ 4 ]
硫化鉄は酸素と水と反応して、二価鉄（Fe +2）と三価鉄（Fe +3）を形成します。カーライル頁岩中の粘土は水を保持し、硫化鉄と容易に反応できるようにします。この反応は発熱反応であり、三価鉄がさらに多くの硫化鉄を酸化できるため、フィードバックループを形成しやすいです。さらに、この反応は副産物として水酸化物（H + ）を生成し、周囲の土壌のpHを3～5まで低下させ[ 7 ]、硫化鉄を酸化できる好酸性細菌を引き寄せます[ 5 ] 。侵食によって新鮮なカーライル頁岩と硫化鉄が水に露出して激しい発熱反応を引き起こし、イオニア火山の周期的な噴火が発生しました。[ 8 ]同様の燃えている崖の分析によると、表面温度は700 °F (371 °C)を超えることがあり、深部の岩石温度は3,000 °F (1,650 °C)を超えることがある。[ 1 ]
イオニア火山の最初の記録は、その場所を聖地と信じていたポンカ族によるものです。[ 3 ] 1896年、作家のウィリアム・ヒューズは著書『ネブラスカ州ディクソン郡の歴史』の中で、アラパホ族もその場所を聖地と信じており、酋長や呪術師がイオニア火山で生贄の儀式を行っていたと主張しています。 [ 9 ]火山の最初の西洋での記録は、ルイス・クラーク探検隊によって作成されたとされています。 [ 3 ]探検隊は1804年8月22日にイオニア火山に到着し、2日間その場所に野営し、地元のネイティブアメリカンの部族と崖の宗教的な重要性について話しました。[ 10 ] 1804年8月24日、ウィリアム・クラーク大尉は次のように書いています。[ 11 ]
「我々はいつもの時間に出発し、LS川沿いの高さ180～190フィートの青粘土の断崖の起点へと向かった。これらの断崖は最近火災に見舞われたようで、現在、人がどんな深さでも地面に手を突っ込むには熱すぎる。石炭が大量に露出している。断崖の表面には、コバルト、あるいはその説明に合致する結晶質が相当量見られる。」
クラークは続けて、火山が「硫黄臭」を放っていると描写した。ジョン・オードウェイ、パトリック・ガス、ジョセフ・ホワイトハウスを含む探検隊の他のメンバーも、この遭遇を記録した。一行は西へさらに進む前に、その場所でベリーを採取した。[ 12 ] 1800年代初頭を通して、フランスの毛皮商人や探検家は、この地域で山火事と濃い煙を報告した。 [ 3 ] 1832年と1833年には、ジョージ・カトリン、カール・ボグマー、ヤージュ・ドッペルハイムが全員、イオニア火山を訪れたことを記録した。[ 10 ] 1839年、フランスの探検家で地理学者のJNニコレは、その場所を訪れ、イオニア火山の熱は火山起源ではなく、化学反応の産物であることを証明しようとした。ニコレは、水中での黄鉄鉱の分解が熱と火の原因であると理論づけた。[ 3 ] 1874年、ジョン・ハーウッド・ピアースはオマハ・デイリー・ビー紙でこの崖を「アイオニア火山」と名付けた。ピアースはこの崖を、1856年に設立された近くの町アイオニアにちなんで名付けた。この時期、この場所は観光客や地質学者にとって地元の名所となった。ピアースは後にこの出来事を次のように描写している。[ 6 ]
「そこ、崖の中腹あたりにある狭い台地で、私たちは硫黄の蒸気を目にし、その匂いを嗅ぎ、探していた場所だと確信しました。台地に着くと、粘土にいくつもの亀裂があり、そこから噴き出す蒸気は非常に高温で、周囲の地面は手を触れるには熱すぎました。耳を澄ますと、足元から遠くで溶鉱炉が轟音を立てているような奇妙な音が聞こえました。」
ピアースはまた、地面に大きな亀裂ができ、そこから熱が外に放出され、崖は主に粘土と石膏層、化石層で構成されていると述べた。地元の実業家ジョセフ・ブリューワーはこの頃、大きな化石を発掘し、後に全国ツアーに持っていった。[ 6 ] 1874年、ミズーリ川の流路変更により、イオニアの多くの住民は噴火が起こるのではないかと恐れた。これにより、この場所に対する科学的な関心が再び高まり、当時主流だった説は、イオニア火山は地表深くにマグマ溜まりを持つ実際の火山であるというものだった。 [ 1 ] 1877年、ネブラスカ州が記録史上最も強い地震の一つを経験した後、こうした恐怖はさらに増幅した。地元の人々は、これが差し迫った噴火の兆候だと信じた。[ 13 ] [ 14 ] 1878年、ミズーリ川が氾濫し、アイオニア火山の大部分が崩壊した。これによりアイオニアも大きな被害を受け、町は放棄された。[ 3 ]その後間もなく、1879年にアイオニア火山が噴火し、その後休眠状態に入った。ニューヨーク・タイムズ紙は、崩壊はアイオニア火山の化学反応によってミズーリ川の岸が加熱され、不安定になったことが一因であると報じた。同紙はさらに、噴火は石灰、重硫酸塩、鉄、および/または石炭の岩石層の混合によって引き起こされたと推測した。 [ 15 ] 1881年の2度目の洪水で崖がさらに損傷し、活動は完全に停止した。[ 1 ] 1882年、歴史家のATアンドレアスは、崩壊後、この場所への関心はほとんどなかったと報告した。[ 6 ]
On July 29, 1893, hunters began reporting that a fissure had reopened and the site had become active again. Around 1900, a reporter was caught building a fire on the Ionia Volcano in an attempt to show the volcano was still active.[1] In 1901, the Ionia Volcano erupted again.[15] The 1902 eruption of Mount Pelée sparked renewed interest in the Ionia Volcano, which had begun smoking again. One newspaper even called for the governor to send the National Guard to suppress the fires.[16] In 1906, Erwin H. Barbour and George E. Condra, researchers from the University of Nebraska, published Geography of Nebraska and confirmed Nicollet's hypothesis that the oxidation of iron pyrite in carbonaceous shale, when exposed to water by erosion, was the chief cause of the heat.[3][1] In 1940, following decades of dormancy, the Ionia Volcano began showing signs of activity, prompting fears of yet another eruption. This increased activity was limited to steam being given off from the site, believed to be the byproduct of limestone and water coming into contact, and the glow of underground fires could be seen from a distance.[17]
The remains of the Ionia Volcano are located near Newcastle, Nebraska, close to the ghost town of Ionia and across from the Ionia Cemetery.[3] A historical marker describing the "volcano" is also located in nearby Newcastle.[18] The United States National Park Service considers the site a High Potential Historic Site, with the Ionia Volcano being one of the first geological heritage sites in the United States.[3][4]
2011年、ルイス・クラーク探検隊遺産財団はアイオニア火山に関する報告書を発表した。この報告書の中で、地質学者のジョン・W・ジェンゴは、クラークの日記に記された燃える崖はアイオニア火山ではなく、ネブラスカ州マスケル近郊にある別の燃える崖であると主張した。この発見は、ミズーリ川の1804年の流路を歴史的に復元した結果であり、ルイス・クラーク探検隊は8月22日にアイオニア火山付近の地点を訪れたとされているが、報告したのは8月24日だったことが判明した。報告書は、探検隊が目撃したのは別の燃える崖であり、探検隊はアイオニア火山とはミズーリ川を挟んで反対側に位置していたと結論付けている。[ 1 ] [ 5 ]ジェンゴはまた、1800 年代にはミズーリ川沿いで燃える崖が比較的よく見られたが、現在では活動しているものは少なく、そのほとんどは洪水で水没した結果であると主張した。[ 1 ]