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砂噴出、砂火山、砂吹きは、 圧力のかかった水が砂床から湧き上がるときに発生します。[1]水が砂床から沸騰しているように見えることから、この名前が付けられました。
砂の火山
砂火山または砂噴出は、中心点から地表に砂が噴出することによって形成される砂の円錐です。砂は砂の安息角で傾斜した円錐として堆積します。頂上にはクレーターがよく見られます。円錐は小さな火山円錐のように見え[2]、その大きさは直径数ミリメートルから数メートルに及びます。
このプロセスは、地震の際に水で飽和した堆積物内で発生する土壌の液状化や流動化した砂の噴出と関係していることが多い。ニューマドリッド地震帯では、 1811年から1812年のニューマドリッド地震の際に、このような特徴が数多く見られた。[3]細粒の表層堆積物内の線状の亀裂に沿って一列に並ぶ隣接する砂の噴出も同様に一般的であり、ニューマドリッド地域では今でも見ることができる。
過去数年間、古代の地震を研究するために、液状化の特徴のマッピングに多大な努力が払われてきました。[4] 基本的な考え方は、液状化の影響を受けやすいゾーンをマッピングし、その後、詳しく調べることです。土壌の液状化の特徴の有無は、過去の地震活動、またはその欠如の強力な証拠です。
これらは、間欠泉や地下ガスの噴出 地域で発生する泥火山とは対照的です。
ウィキメディア・コモンズには、砂の火山に関連するメディアがあります。
洪水防御構造物
噴砂は、洪水時の液状化や堤防の決壊につながるメカニズムです。この現象は、洪水時に堤防または堤防の両側の圧力差によって発生します。このプロセスにより内部侵食が発生し、土粒子が除去されて堤防を貫通するパイプが形成されます。パイプの形成は急速に進み、最終的には堤防の決壊につながります。
砂の沸騰を止めるのは困難です。最も効果的な方法は、沸騰箇所の上に水域を作り、水の流れを遅くするのに十分な圧力をかけることです。流れが遅いと土粒子を動かすことができません。水域は、沸騰箇所の周りに土嚢をリング状に配置して作られることが多いです。 [5]
2011年春の洪水の際、アメリカ陸軍工兵隊はこれまで発見された中で最大の砂噴きを封じ込めるために活動しなければならなかった。砂噴きは9×12メートル（30×40フィート）の大きさで、イリノイ州カイロ市のミシシッピ川とオハイオ川の合流点に位置していた。[6]
地震
一例として、1989年のサンフランシスコ地震の際、噴砂によって1906年の地震の残骸が持ち上がったことが挙げられます。この現象は液状化現象の結果です。1989年のロマ・プリエタ地震の際にマリーナ地区で噴出した噴砂の位置を地図にすると、科学者は1906年に存在していたラグーンの場所を発見しました。このラグーンは博覧会の防波堤が建設された後に形成され、その後1915年にパナマ・パシフィック国際博覧会の準備のために埋め立てられました。[7]
参照
参考文献
- ^ 「クライストチャーチ地震 – 概要」ニュージーランド専門技術者協会。2011年3月。
- ^ [1] 2010年カンタベリー地震後の画像
- ^ 「歴史的地震：ニューマドリッド地震 1811-1812」。米国地質調査所。2010年3月7日閲覧。
- ^ Crone, Anthony J; Wheeler, Russell L (2000)。「ロッキー山脈の東、米国中部および東部における第四紀断層、液状化現象、および考えられる地質構造に関するデータ」。米国地質調査所。オープンファイルレポート 00-0260。
- ^ カリフォルニア大学デービス校、土木環境工学部：土嚢リングの写真 2010年6月11日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ wpsdlocal6.com 2011年5月4日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ Bardet, JP; Kapuskar, M. (1991). 「1989 年ロマ・プリエタ地震の際のサンフランシスコ・マリーナ地区の液状化砂沸騰」。会議議事録、地盤地震工学および土壌力学の最近の進歩に関する第 2 回国際会議(論文 19)。