海底噴火

海底噴火は、水面下で起こる火山の噴火です。海底噴火は、建設的な境界、沈み込み帯、およびホットスポットによる地殻プレート内で発生します。この噴火スタイルは、陸上活動よりもはるかに一般的です。たとえば、地球のマグマの70〜80％は、中央海嶺で発生すると考えられています。^[1]

海底火山の噴火は、アクセスしにくいため、陸上火山ほど研究されていません。技術の進歩により、海底火山をより詳細に研究できるようになりました。この進歩にもかかわらず、理解はまだ限られています。たとえば、海嶺は地球上で最も活発な火山システムですが、その長さの約5％しか詳細に研究されていません。^[2]

これらの噴火に関する最初の知識は、1800年代に大西洋横断電信ケーブルの修理が行われた際に海底から回収された火山岩から得られました。 ^[3] 最近では、これらの噴火を調査するためにさまざまな技術が使用されており、1990年以降、大きな進歩が遂げられています。これには、海底の調査を行うことができる遠隔操作潜水艇の使用が含まれます。^[3]ハイドロフォンネットワークの使用により、火山の噴火を検知できます。^[4]これに応じて潜水艇を派遣し、噴火の結果を記録することができます。^{[4]その他のツールには、}地震信号、音波、高解像度のUAVマルチビームマッピングなどがあります。 ^[3]

より深いところでの噴火が観測されることが増えています。例えば、ラウ盆地の西マタの深さ1200メートルでの爆発的な噴火は、潜水艇を使って調査されました。^[5]

海底噴火のスタイルには多くのバリエーションがあります。^{[3]これは、マグマの}粘性、水深、噴出速度、揮発性物質の含有量 など、いくつかの変数によって変わります。^[2]多くの研究は、深さとともに増加する圧力の影響を強調しています。圧力の増加により揮発性ガスの放出が制限され、噴出噴火が発生すると考えられています。^{[6]これは、爆発的な噴火が深度で発生しないという意味ではなく、より高い揮発性物質の含有量が必要であるという意味です。玄武岩に関連する爆発活動は水深500メートルで抑制されると推定されていますが、}流紋岩 溶岩の爆発活動の大部分を防ぐには、水深2300メートル以上で十分です。^[1]

浅い深さでは、マグマ中の揮発性物質と水が反応して大量の水蒸気が発生するため、海底噴火は爆発的になることが多い。^[7]スルツェイアン噴火と呼ばれるこれらの噴火は、大量の水蒸気とガスを特徴とし、大量の軽石を生み出す。^{[8]この活動は多くの場所で発生している。一例として、}日本付近の福戸岡野場が挙げられる。この活動はほぼ1世紀にわたって観測されており、変色した水、蒸気と灰の噴出を引き起こし、周囲の水には軽石が浮いているのが見られる。^[9]

浅い噴火は島の形成につながることがあります。最もよく知られているのはアイスランドのスルツェイ島（1963-1967年）です。^[10] 同様の島形成活動は頻繁に発生しますが、これらはしばしば短命です。^[10]

揮発性物質の含有量も重要です。トンネルを通って海に運ばれるマグマは、水に到達する前にガスが溶解し、噴火が噴​​出する恐れがあります。これはハワイで確認されています。

深さが増すにつれて圧力が高まり、その結果として噴火が起こると考えられています。^[11]しかし、爆発的な火砕活動が深部で発生する可能性があることを示唆するさまざまな証拠があります。これには、ペレの髪の毛の観察^[12]やカルデラの崩壊の証拠が含まれます。^{[13]この活動は、}リソスフェアのリサイクルにより、 沈み込み帯で一般的であると考えられています。^[3]これはこれらのプレートの縁に限らず、ホットスポットや海嶺でも発生します。一例として、ハワイ近くのカマエワカナロア（旧ロイヒ）では、深さ2000メートルで噴出と爆発の両方の活動が発生します。

海底噴火に関連する2つの地層は、海山と枕状溶岩です。枕状溶岩は溶岩が急速に冷却されて表皮を形成することで形成されます。この表皮にマグマがさらに押し込まれると、表皮が膨張してローブを形成します。^[11]これが破砕されると、溶岩が隙間から浸透して熱い溶岩が水にさらされ、再びその上に表皮が形成されます。このプロセスが繰り返されます。^[11]

• 海底火山

• ノーチラス・ライブ、ナショナルジオグラフィック