アゼルバイジャンのゴブスタンにある泥火山群ティー・プウィント・カン傘池の泥火山(ミャンマー)
水和物を含む堆積物は、泥火山活動と関連していることが多い。出典:米国地質調査所(USGS)、1996年。泥火山または泥ドームは、泥や泥流、水、ガスの噴出によって形成される地形です。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]泥火山の形成には、いくつかの地質学的プロセスが関与している可能性があります。泥火山は溶岩を生成せず、必ずしもマグマ活動によって引き起こされるわけではないため、真の火成火山ではありません。泥火山の大きさは、高さ1メートル未満、幅1~2メートルのものから、高さ700メートル、幅10キロメートルに及ぶものまで様々です。[ 4 ]より小さな泥の噴出物は、泥噴泉と呼ばれることもあります。
泥火山から噴出する泥は、主に地表深くで加熱された熱水が地下の鉱物堆積物と混ざり合い、泥のスラリー状の滲出物を形成することによって生じます。この物質は、局所的な地下圧力の不均衡により、地質断層や亀裂を通って上方に押し上げられます。泥火山は沈み込み帯と関連しており、陸上またはその近辺で約1100個が確認されています。活動中の泥火山の温度は一般的にかなり安定しており、火成火山で見られる典型的な温度よりもはるかに低くなっています。泥火山の温度は100 ℃(212 °F)近くから、時には2 ℃(36 °F)まで変化し、中には人気の「泥風呂」として利用されているものもあります。
これらの構造物から放出されるガスの約86%はメタンであり、二酸化炭素と窒素の放出量はそれよりもはるかに少ない。放出される物質は、多くの場合、水に懸濁した微細な固体のスラリーであり、塩類、酸、および様々な炭化水素の混合物を含む可能性がある。
火星には泥火山が存在する可能性が確認されている。[ 5 ]
詳細
メキシコ湾の海底にある泥火山泥火山は、加圧された泥ダイアピルが地表または海底を突き破って形成された貫通構造の結果として発生する可能性があります。その温度は、噴出物の凝固点まで低下することがあり、特に噴出が炭化水素クラスレートハイドレート堆積物の形成と関連している場合は顕著です。泥火山は、石油鉱床や地殻沈み込み帯、造山帯と関連していることが多く、炭化水素ガスが噴出することがよくあります。また、溶岩火山と関連していることも多く、そのような近接した状況では、泥火山はヘリウムなどの不燃性ガスを放出しますが、単独の泥火山はメタンを放出する可能性が高いです。
陸上および浅瀬には、およそ1,100個の泥火山が確認されている。大陸斜面や深海底平原には、10,000個以上が存在する可能性があると推定されている。
特徴
- グリフォン:高さ3メートル未満の急斜面の円錐形 で、泥を噴出する
- 泥丘:高さ10 メートル未満の円錐形で、泥や岩片を噴出する。
- スコリア丘:火災の際に泥の堆積物が加熱されて形成された丘。
- サルセ:ガスが湧き出る水が優勢な池
- 春:水が優勢な、水深0.5メートル未満の流出口
- 泥除け
排出量
深海泥火山
泥火山は海底の海面下によく見られ、主にメタンやその他のガス、流体を水柱に放出する原因となっています。海底の高圧と低温は、上昇するガスや流体が閉じ込められる主な原因となる可能性があり、これはメタンの過飽和の結果です。沖合の泥火山からのメタンの総放出量は年間約27テラグラムです。[ 6 ]この推定値には、泥火山の総数や大気/水柱へのメタンの放出量が不明であるなど、不確実性が伴います。
地表の泥火山
液体と固体の物質のほとんどは噴火時に放出されますが、休止期間中に浸出が発生します。泥火山の化学組成は、泥と泥火山の頁岩中に存在するメタンと炭化水素がほぼすべてです。 [ 7 ]泥火山からの放出は、その場所に完全に依存しており、中国北西部の泥火山はメタンが豊富で、プロパンとエタンの濃度が低くなっています。[ 8 ]ガスの起源は、おそらく地殻の5000mより下です。
トルクメニスタン西部、ゲクパトラウク泥火山の頂上泥は岩塩(ハライト)を豊富に含んでいます。泥火山の全体的な化学組成は、通常のマグマの濃度と似ています。リンバン州カンプン・メリタムの泥火山の組成は、SiO₂が59.51重量% 、MnOが0.055重量%、MgOが1.84重量%です。
泥火山の排出量については、一次的な推定値が算出されている(1 Tg = 100 万メトリックトン)。
- 2002年:LI Dimitrovは、陸上および浅い沖合の泥火山から年間10.2~12.6テラグラムのメタンが放出されていると推定した。
- 2002年:エティオプとクルスマンは、陸上の泥火山から少なくとも1~2テラグラム/年、最大で10~20テラグラム/年のメタンが放出される可能性があると推定した。
- 2003年:エチオピアは、120の泥火山に基づく推定で、「排出量は控えめに見積もっても5~9 Tg/年であり、これは大気中のメタン 収支で公式に考慮されている天然メタン源の3~6%に相当する。泥火山(本研究)、海底からの浸透(Kvenvolden et al., 2001)、炭化水素が豊富な地域での微量浸透、地熱源(Etiope and Klusman, 2002)を含む地質学的発生源の総量は、35~45 Tg/年になるだろう。」[ 9 ]
- 2003年:ミルコフらによる分析によると、世界のガスフラックスは 年間33テラグラム( 静穏期に年間15.9テラグラム、 噴火時に年間17.1テラグラム)にも達する可能性がある。年間6テラグラムの温室効果ガスは、陸上および浅い沖合の泥火山から放出されている。深海源からは年間27テラグラムが放出される可能性がある。合計すると、現代の大気中のCH4収支で不足している化石 CH4の9%、産業革命以前の収支では12%に相当する可能性がある。[ 10 ]
- 2003年:アレクセイ・ミルコフは、泥火山から大気や海洋へ年間約30.5 テラグラムのガス(主にメタンとCO2 )が放出される可能性があると推定した。 [ 11 ]
- 2003年:アヒム・J・コップは、すべての泥火山から年間1.97× 10¹¹~1.23× 10¹⁴ m³のメタンが放出され、そのうち4.66× 10⁷~3.28× 10¹¹ m³が地表火山からのものであると推定した。[ 12 ] これは、すべての泥火山から年間141~88,000 Tgに相当し、そのうち0.033~235 Tgが地表火山からのものである。
場所
アジア
中央アジア、コーカサス地方、カスピ海
黒海とカスピ海の沿岸には多くの泥火山が存在する。カスピ海周辺では、地殻変動と大規模な堆積物によって複数の泥火山地帯が形成され、その多くがメタンやその他の炭化水素を噴出している。アゼルバイジャンには高さ200メートル(656フィート)を超える泥火山があり、大規模な噴火の際には、それに匹敵する規模の炎が噴き出すこともある。
アゼルバイジャン
アゼルバイジャン、ゴブスタンの泥火山
インド、北アンダマン島にあるディグリプール泥火山アゼルバイジャンとそのカスピ海沿岸には、大陸全体の半分以上にあたる約400の泥火山が存在する。 [ 19 ]アゼルバイジャンの泥火山のほとんどは活動しており、一部はアゼルバイジャン生態天然資源省によって保護され、安全上の理由から人の立ち入りが禁止されている。[ 20 ] 2001年には、バクーから15キロメートル(9マイル)離れた泥火山が、高さ15メートル(49フィート)の炎を噴き出し、世界的なニュースとなった。[ 21 ]
アゼルバイジャンでは、噴火は深い泥の貯水池によって引き起こされ、休止期間中も地表とつながっており、湧き出る水は深い起源を示している。湧き水の温度は一般的に周囲の地温より2 ℃(3.6 °F)~3 ℃(5.4 °F)高い。[ 22 ]
2021年7月4日、アゼルバイジャン沖の石油プラットフォーム近くのカスピ海にあるダシュリ島で泥火山が噴火し、大規模な爆発と火球が発生しました。この爆発と火球は、北に74キロメートル(46マイル)離れた首都バクーを含む地域全体で目撃されました。炎は500メートル(1,640フィート)の高さまで立ち昇りました。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]負傷者や石油プラットフォームへの被害の報告はありませんでした。[ 26 ]この島での最後の火山噴火は1945年に記録され、その前の噴火は1920年に記録されました。[ 27 ]
インドネシア
ブレッドク・クウー泥火山の爆発泥火山はインドネシアでは一般的な現象であり、陸上と海上に数十の構造物が存在する。[ 29 ] [ 30 ]
インドネシアのルシ泥噴火は、近くの(火成)火山系からの蒸気とガス、および天然ガスの圧力によって引き起こされるハイブリッド泥火山です。地球化学的、岩石学的、地球物理学的結果から、これは堆積物中に宿る熱水系であり、深部で隣接するアルジュノ・ウェリラン火山複合体とつながっていることが明らかになっています。[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
インドネシアの東ジャワ州ポロン地区での掘削または地震[ 36 ] [ 30 ]が、2006年5月29日のシドアルジョ泥流の原因となった可能性がある[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]。泥は約440ヘクタール、1,087エーカー(4.40 km 2 )(2.73 mi 2)を覆い、4つの村、家屋、道路、水田、工場を水没させ、約24,000人が避難し、14人が死亡した。関係したガス探査会社はPT Lapindo Brantasが運営しており、泥火山を引き起こした可能性のある地震は、2006年5月27日のマグニチュード6.4のジョグジャカルタ地震である。ルシとその周辺地域を監視してきた地質学者によると、このシステムは壊滅的な崩壊の兆候を示し始めている。今後 10 年間で、この地域の噴火口とその周辺地域が最大150 メートル (490フィート)沈下する可能性があると予測されていました。2008 年 3 月、科学者たちは一晩で最大3 メートル (9.8フィート)の沈下を観測しました。火山周辺地域の沈下の大部分は、1 日あたり約1 ミリメートル (0.039インチ)と、より緩やかです。バンバン・イスタディ率いるインドネシアの地球科学者グループによる研究では、10 年間の泥流の影響を受ける地域が予測されました。[ 40 ] 2011 年に実施されたより最近の研究では、泥流はさらに 20 年、あるいはそれ以上続くと予測されています。[ 41 ]現在、ルシ(ルムプール・シドアルジョの短縮形、ルムプールはインドネシア語で「泥」) と名付けられているこの噴火は、活発なハイブリッド システムを表しています。
ランプン州のスウォウ窪地には、温度の異なる数十個の泥の円錐丘や泥の壺が見られる。
グロボガンでは、ブレドゥグ・クウ泥火山が約2~3分ごとに定期的に噴火する[ 42 ] 。
マリアナ前弧
伊豆・小笠原・マリアナ弧には、マリアナ海溝に平行な南北方向に10個の活発な泥火山が存在する。 [ 43 ]これらの泥火山で噴出する物質は、主に沈み込み帯からの新鮮なペリドタイトと蛇紋岩化したペリドタイトを含む青色と緑色の蛇紋岩泥で構成されている。沈み込む太平洋プレートからの流体は、岩石と堆積物の脱水と変質によって放出される。[ 43 ]この流体は、沈み込む太平洋プレートと上盤のフィリピンプレートの苦鉄質岩と超苦鉄質岩と相互作用し、蛇紋岩泥の形成をもたらす。[ 44 ]これらの泥火山はすべて断層と関連しており、断層が蛇紋岩泥が沈み込み帯から地表に移動するための導管として機能していることを示している。[ 43 ]これらの泥火山は前弧にある大きな地形であり、最大のものは直径が約50キロメートル(31マイル) 、高さが2キロメートル(1.2マイル)を超えています。
パキスタン
パキスタンのチャンラドゥプ泥火山の衛星画像
パキスタンのバローチスターン州にあるメフディ山泥火山とその泥氷河パキスタンでは、バローチスタン州に155を超える活発な泥火山または噴気孔があり、泥火山が集まっている場所は約10箇所あります。西部のグワダル地区では、泥火山は非常に小さく、ほとんどがコヘメフディの南からスールバンダル方面に位置しています。さらに多くはオルマラの北東にあります。残りはラスベラ地区にあり、ゴランガッティの南、コヒングラジからハンゴル渓谷のミアニホルの北にあるコククまで点在しています。この地域の泥火山の高さは300フィートから2,600フィート(91.4メートルから792.5メートル)です。最も有名なのはチャンドラグプです。最大のクレーターは、北緯25度33分13.63秒、東経65度44分09.66秒にあるV15泥火山のもので、直径は約450フィート(137.16メートル)です。この地域のほとんどの泥火山は、非常に険しい地形のため、人里離れた場所にあります。ミアニ・ホール近くのメフディ山泥火山は、カルデラ周辺の大きな泥氷河でも有名です。休眠中の泥火山は、他の多くの地域で泥の柱のように立っています。バルチスタンのキラ・サイフラとジョーブ地域の近くには、いくつかあります。バルチスタンで最も高い泥火山は、カトカンディ泥火山として知られ、高さは約7,500フィート(2,286.00メートル)です。
フィリピン
タートル諸島では、マレーシアと国境を接するフィリピン南西端のタウィタウィ州に、リヒマン島、グレートバクンガン島、ボアン島の3つの島で泥火山の存在が明らかになっている。リヒマン島の北東部は、大きな岩片が混じった激しい泥の噴出が特徴で、島の丘陵地帯に幅20メートル(66フィート)のクレーターが形成されている。[ 45 ]このような噴出には軽微な地震が伴うと報告されており、噴出した物質の痕跡は周囲の木々の高いところに見られる。島の沖合の海底泥噴出は地元住民によって目撃されている。[ 46 ]
その他のアジアの地域
東ティモール、オエクシ地区、オエシロの泥火山景観
Yue Shijie 月世界 泥火山、台湾- 新疆には泥火山が数多く存在する。
- ミャンマー(ビルマ)のマグウェ地方ミンブ郡区には泥火山が存在する。地元では、これらの泥火山は神話上のナーガの隠れ家であると信じている。
北米
北カリフォルニアの冷たい泥の噴出孔、スケールを示す
カリフォルニア州グレンブレアにある冷たい泥の噴出孔
ブリティッシュコロンビア州ナリン高原にある泥火山の空撮写真。縮尺:各火山の直径は約20メートル。北米大陸の泥火山には以下のようなものがある。
イエローストーンの「泥火山」
イエローストーンの「泥火山」(国立公園局、ピーコ、1998年)イエローストーン国立公園の「泥火山」と呼ばれる地形とその周辺地域は、その名称が誤解を招く恐れがあります。実際には、真の泥火山ではなく、温泉、泥噴泉、噴気孔から成っています。泥火山という用語の正確な定義によっては、イエローストーンの地形は熱水性泥火山群とみなされるかもしれません。この地形は、最初に記録された時よりも活動がはるかに鈍くなっていますが、周辺地域は非常に活発です。イエローストーンは活発な地熱地帯であり、地表近くにマグマ溜まりがあり、活発なガスは主に水蒸気、二酸化炭素、硫化水素です。
しかし、イエローストーンの他の場所にも泥火山や泥間欠泉があります。[ 52 ]そのうちの1つ、「垂直に噴出する周期的な泥の噴出孔」は、時折間欠泉のように機能し、泥を最大30フィートの高さまで噴き上げます。
イエローストーンの泥火山地形は、1800年代の熱爆発で崩壊するまでは、かつては丘だった。[ 53 ]
カリブ海
1967年頃、トリニダード島南部の泥火山
デビルズ・ウッディヤード火山(トリニダード・トバゴ)の一つカリブ海のトリニダード・トバゴには、トリニダード島の南部にある石油埋蔵地の近くに多くの泥火山が存在する。2007年8月15日現在、モルガ・ブッフルと呼ばれる泥火山はメタンガスを噴出しており、活発な活動を示しているとされている。この熱帯の島には他にもいくつかの泥火山があり、以下のようなものがある。
バルバドス沖のバルバドス付加体複合体には、多数の大きな泥火山が確認されている。[ 54 ]
南アメリカ
ベネズエラ
ベネズエラ、モナガスのヤグルミト泥火山( マトゥリンから6 km)ベネズエラ東部には、石油鉱床に関連した起源を持つ泥火山(または泥ドーム)が数多く存在する。マトゥリンから6キロメートル(3.7マイル)離れた場所にある泥には、水、生物起源ガス、炭化水素、そして多量の塩分が含まれている。サバンナの牛たちは、塩分を求めて乾燥した泥を舐めるために、しばしばこの泥の周りに集まる。
コロンビア
コロンビアのボリバル県とアトランティコ県の境界にあるエル・トトゥモ火山[ 55 ]。この火山の高さは約50フィート(15メートル)で、火口には10~15人が収容できます。泥に薬効があるとされているため、多くの観光客や地元住民がこの火山を訪れます。火山のすぐそばにはシエナガ(湖)があります。この火山は観光地としての価値から、ボリバル県とアトランティコ県の間で法的紛争の対象となっています。
火星に泥火山が存在する可能性
HiWishプログラムの一環としてHiRISEが撮影した、泥火山群の広角写真。
HiWishプログラムの一環としてHiRISEが撮影した泥火山のクローズアップ画像
HiWishプログラムの一環としてHiRISEが撮影した、泥火山と巨岩のクローズアップ写真。
HiWishプログラムの一環としてHiRISEが撮影した泥火山の広角写真
HiRISEで撮影された泥火山のクローズアップ画像
HiRISEが撮影した泥火山のクローズアップ画像。火山周辺の低地には横断風成尾根(TAR)が存在する。HiRISEは画像の中央部分のカラー帯しか撮影しないため、画像の一部のみがカラーとなっている。
HiRISEが撮影した泥火山のクローズアップ画像。画像は約1km四方。この泥火山は、深部から湧き上がってきた物質で構成されているため、周囲とは異なる色をしている。これらの構造物は、地表の強い放射線から保護されてきたサンプルを含んでいるため、過去の生命の痕跡を探査する上で有用となる可能性がある。
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外部リンク
- 泥火山の起源
- ミネソタ州ネマッジ川流域で自噴圧によって形成された冷水泥火山
- アゼルバイジャン科学アカデミー泥火山学紀要(英語)
- ガイアの息吹―メタンと天然ガスの未来(2009年2月12日にウェイバックマシンにアーカイブ済み) ―米国地質調査所、2003年6月
- アゼルバイジャンの泥火山が噴火– 2001年10月29日、BBC報道
- メタンハイドレート鉱床のあるレドンドビーチの泥火山
- カリフォルニア州モントレー湾における流体噴出プロセスに関連する炭化水素
- アラスカ州ランゲル山脈のシュラブ泥火山およびアッパー・クラワシ泥火山における熱水活動と二酸化炭素放出– 米国地質調査所水資源調査報告書 00-4207
- アンダマン中部、バラタンの泥火山噴火
- アゼルバイジャン・インターナショナルによる泥火山に関する記事
- 泥火山噴火によりジャワ島が洪水に見舞われる(2006年8月)
- 泥火山の工事が中断、2007年2月25日、アルジャジーラ・イングリッシュ
- 火星に泥火山が存在する可能性(BBCニュース)
- 泥噴泉とサンアンドレアス断層の終焉について(地震学ブログ)
- 西ナイルデルタの泥火山 GEOMAR I ヘルムホルツ海洋研究センター キール提供の動画
- コロンビア、カルタヘナ近郊のエル・トトゥモ火山をYouTubeで公開
- YouTubeで公開されている、世界で唯一の動く泥水たまり。ニランド間欠泉の経時変化を映し出している。