火山 第 60 巻 ( 2015)
第 2 号 257-263 頁

解説・紹介

噴火の終わり方佐 藤 博 明＊,＊＊・嶋 野 岳 人＊＊＊・石 橋 秀 巳＊,＊＊＊＊End of Eruption
Hiroaki SATO＊,＊＊, Taketo SHIMANO＊＊＊ and Hidemi ISHIBASHI＊,＊＊＊＊
1．は じ め にマ溜まりへの構造的な応力は，巨大地震後の火山噴火に噴火のトリガーについては幾つかの議論が行われてき見られるように，マグマ溜まりが臨界状態に置かれた場

た．例えば，Sparks et al. (1977) はマグマ溜まりへの新合には噴火の引き金になりうるが，一般に構造的な応力

たなマグマの貫入が噴火のトリガーとなることを提案しによる歪は高々 10−4〜10−5 であり，球形のマグマ溜また．また，Blake (1984) や Tait et al. (1989) はマグマ溜まりに加わる構造的な応力だけが主因となって大きな噴火りの結晶作用の進行に伴うマグマの発泡・過剰圧の発生を引き起こすことは考えにくい．ただ，近年云われるよが周期的な噴火を生じる条件について検討を行っていうに，シル状のマグマ溜まりのような場合は小さい歪み

る．一方，噴火の終わりについては，東宮・小屋口 (1997)

でも比較的大きな噴出量が可能となると思われる．一が噴出率変化曲線の取りまとめの中で触れているもの

方，マグマの浮力とマグマの発泡は，マグマ溜まりの過の，その原因について殆ど検討は行われていない．著者

剰圧（静水圧に対して過剰）として把握することができ

等は，富士火山の宝永噴火のような爆発的噴火が急に停る．噴火の停止を定義すると，噴出率が有限の正の値か止するような例について簡単なモデルでどのような定性

ら零になる，ということになる．そうすると噴火の停止的な説明が可能かを考える中で，噴火の開始と同様，噴については噴出率を変化させるパラメーター毎に異なる

火の停止についてもいろいろな場合があることを認識

原因が考えられるであろう．噴出率を与える式は噴火様

し，それらの検討結果をまとめてみた．この小論は特に式によって異なるが，例えば，Mastin (2002)，小屋口

新しいデータやアイデアを提出するものではないが，噴(2008) によると，主として次のようなパラメーターが影

火の停止についての考えを列挙し，議論の材料を提供す響する．

る意図で書かれたものである．

a．マグマ溜まりの過剰圧
b．マグマの粘性係数

2．噴出率を左右するパラメーター

c．マグマ含水量

ここでは噴火としてマグマ噴火のみを取り上げ，水蒸d．火道有効断面積

気噴火などは除いて考える．噴火の原動力としては，マ

以下，この順に沿って主な既往研究について述べる．

グマの浮力，マグマの発泡，マグマ溜まりへの構造的な(a) マグマ溜まりの過剰圧 : 玄武岩質マグマの噴火の典応力等が考えられる（荒牧，1975）．これらのうち，マグ型的な場合，Wadge (1981) は初期に噴出率が急激に増大＊〒422-8529 静岡市駿河区大谷 836
静岡大学防災総合センター
Center for Integrated Research and Education of Natural
Hazards, Shizuoka University, 836 Ohya, Surugaku,
Shizuoka 422-8529, Japan.
＊＊〒657-8501 神戸市灘区六甲台町 1-1
神戸大学理学研究科
Graduate School of Science, Kobe University, 1-1 Rokkodai, Nada-ku, Kobe 657-8501, Japan.
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Japan.
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Department of Earth Sciences, Faculty of Science,
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Corresponding author : Hiroaki Satoe-mail : hsato47@gmail.com

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佐藤博明・嶋野岳人・石橋秀巳

し，最大値をとった後はほぼ指数関数的に減少すること乗に比例するので，火道の有効半径は噴出率を左右するを指摘した．マグマの性質が一定の場合，火道が初期に大きな要素である．マグマ溜まりの内壁に過剰圧が働く

開く段階で噴出率が急激に増大し，その後火道が安定すと，岩脈が形成される．岩脈は時間経過と共に破砕マグ

ればマグマ溜まりの過剰圧（弾性エネルギー）の減少に

マによる壁の浸食や熱的に安定するために岩脈の一か所伴って噴出率が指数関数的に減少し，過剰圧の解消ににマグマが集中して円形の断面を持つ火道が形成されて伴って噴火が終了することが考えられる．

いく (Ida, 1992)．Macedonio et al. (1994) は火道浸食過程(b) マグマの粘性係数 : Poiseuille flow では噴出率はマグについての検討を行い，比較的浅所での火道の拡大条件

マの粘性係数に逆比例する．マグマの粘性係数はマグマを示している．特に，噴火の停止と関連しては，火道壁

組成，温度，含水量，結晶量等によって 10 桁近く変動すの崩落による塞栓の可能性が Vesuvius AD79 年噴火を例るので，噴火の終了に大きな影響を与えると予想される．

として Dobran (1992), Papale and Dobran (1993) 等によっ

Takeuchi (2011) は，マグマの噴火能力 (magma eruptibi-て指摘されている．

lity) について，具体的な 83 噴火事例についてマグマの以上，特に噴火様式に関係なく，噴出率=0 となる条噴火前の粘性係数の検討を行った．その結果，多くの噴件についてまとめてきたが，以下では三つの噴火タイプ

火ではマグマの粘性係数は <106 Pa s であり，これはマ毎の噴火の終わり方について，より具体的にその要因をグマが噴火開始するために火道（岩脈）が地表まで伝搬検討する．

するのに必要な流動性限界 (dike propagataion limit) を示すと考えた．実際にはマグマが火道を上昇する途中で生

3．溶岩ドーム噴火の終わり方

じるマグマの脱ガス・結晶作用により粘性は桁で変化す

溶岩ドーム噴火では，マグマは火道上昇中には基本的ると考えられる (e.g., Melnik and Sparks, 1999)．天然の火に発泡破砕することなく，ケイ酸塩溶融体を主とする連山噴出物の石基結晶度も巨大噴火での 0 % から溶岩スパ

続流体の流れとして扱える. Stasiuk et al. (1993) は，溶岩インのようにほぼ 100 % に至る変動が認められるので，ドーム噴火の質量流出率 (q : kg s−1) を次のような式で火道中での結晶作用がマグマ粘性へ及ぼす影響には噴火表している．

過程によって大きな変動が予想される．
(c) マ グ マ 含 水 量 : マ グ マ 含 水 量 に つ い て，Takeuchi(2011) は 83 噴火事例についてメルト含水量のデータをq=Ψ ΔP−ρ gh
+g( ρ −ρ)νhコンパイルしている．その結果を見ると，メルト含水量

ここで，Ψ は火道形状ファクターで円筒状の火道の場

は温度と比較的良い逆相関を示すが，メルト SiO2 量と合は πR4 /8 となる．ν は動粘性係数（粘性係数/密度），の相関は良くない．ただ，多くの珪長質噴火でメルト含

ΔP，ρs，g，hL，h，ρr，ρl は其々，マグマ溜まりの過剰圧，

水 量 は 4-6 wt% に 集 中 し て い る．Thomas and Neuberg

溶岩の密度，重力加速度，火口上の溶岩の厚み，火道長(2014) は，ドーム噴火のような場合について，マグマのさ，母岩密度，火道内マグマ密度，を表している．この上昇速度を支配する要因を火道流モデルで検討したが，中で主な変数としては，ΔP，Ψ，ν，hL，ρs が考えられる．

マグマ溜まり過剰圧や，火道直径も重要である一方，最

実際の噴火の停止についても，これら 5 つのファクター

も影響が大きいのがマグマ含水量であることを指摘してが噴出率を支配すると考えられる．

いる．過去には，マグマ溜まり内での含水量の分布に成マグマ溜まりの過剰圧がマグマ溜まりの弾性変形によ層構造が生じる可能性が議論されたこともあった

り，火道やマグマ物性等の条件が一定の場合，［（最終噴（Kennedy, 1955 ; 山崎，1962）が，近年では一輪廻の噴出

出量）−（任意時点の既噴出量）（最終噴出量）が噴出率と/物でも元の含水量はほぼ同じである場合が多いことが指線形な関係を持つことが予想される（Stasiuk et al., 1993,

摘されている (Eichelberger et al., 1986)．マグマ溜まり内(21) 式）．実際のマグマシステムが他のパラメーターがでのメルト含水量の分布に関して，最近多くの火山で指一定であるとは限らないが，これらのパラメーターの線

摘されている火道内対流によるマグマ溜まりの脱ガス形関係から過剰圧の減少による噴出率の低下・噴火の停(Kazahaya et al., 1994) が進行していると，浅所で脱ガス止を判断される場合があるかも知れない．

した低含水量・高結晶量のマグマがマグマ溜まり底部に

2 つ目のファクターである火道有効径に関するファク

沈殿して，その部分は噴火能力が低くなっている可能性

ターに関して，火道の閉塞には，火道壁の崩壊が生じるが考えられる (Shinohara, 2008)．

場合と，周囲からの冷却・固化により有効な火道半径が(d) 火道有効断面積 : マグマの上昇を円筒状火道中の減少する可能性がある．溶岩ドーム噴火では火道内のマ

Poiseuille 流で近似すると，マグマの流量は円筒半径の 4

グマ圧はほぼ静岩圧に沿うか，浅所で過剰圧を持つと考噴火の終わり方259

えられ (Massol and Jaupart, 1999)，火道壁の崩壊で火道がFeineman et al., 2013) の部分溶融で 50-70 km の深さで生閉塞する場合はそれほど多くないと考えられる．一方，じたと考えられ，深部での浮力が原動力となってマグマ地下水が豊富な地域（例えば雲仙岳や周囲に海や湖が存が直接供給されたのかも知れない．

在し淡水レンズが予想される火山島）では帯水層付近で5 つ目のファクターである，火道中のマグマの密度に火道が有効に冷却され火道径が縮小しやすい条件を備え関して，Stasiuk et al. (1993) では発泡・脱ガスを考慮しなている．

い議論を行っているが，その後，火道内マグマの発泡・

3 つ目のファクターであるマグマの粘性については，

脱 ガ ス が 扱 わ れ る よ う に な り（例 え ば，Kozono and

元々の組成・粘性が異なるマグマが火道に供給されて粘Koyaguchi, 2010 ; Melnik and Sparks, 1999），発泡による密性が変化する場合と，火道上昇中にマグマの脱ガス・結度低下が浮力を生じドーム噴火の原動力として有効であ晶作用が進行してマグマ粘性が変化する場合が考えられることが示されている．ただ，非爆発的噴火の始まりでる．Melnik and Sparks (1999) は火道中でのマグマの結晶

は，火道を作りながらマグマが上昇すると，その先端で作用がマグマ粘性へ非線形な影響を与えるため，サイクは低圧のガス溜まりが形成されマグマの脱ガスが効率的

リックな噴出率の変動を生じる可能性を計算機実験で示

で密度が十分下がらないことも考えられ (Lister and Kerr,

した．雲仙岳 1991-1995 年噴出物の結晶度は，噴出率の1991)，噴火初期には火道内マグマの発泡による浮力が大きい時期に結晶度が低く (Nakada and Motomura, 1999)，

不十分であることも考えられる．逆に云えば，いったんMelnik and Sparks (1999) のモデルと整合的である．この

火道が確立され定常状態になるとその内部のマグマの発場合，噴火末期の噴出率の低下した時期に最も結晶度が泡による浮力が噴火の原動力となることが考えられる

大きくなっており，結晶度の増加による粘性増大が噴火(Kozono and Koyaguchi, 2010).

停止の一要因であった可能性が考えられる．Melnik and

雲仙岳 1991-1995 年噴火は，最近の日本では珍しく溶

Sparks (1999) では，マグマの脱ガスによる結晶作用には岩ドーム噴火が継続したもので，多くの地球物理学的，平衡からの遅れが考慮されているが，実際に低温の流紋

地球化学的，岩石学的，地質学的観測研究が行われた．

岩質マグマでは結晶作用の遅れが大きく，ほぼガラス質

この噴火の噴出率の変動は毎日の溶岩ローブの観察記録のままの比較的流動性の高い黒曜石溶岩として噴出流下に 基 づ い て Nakada et al. (1999) に よ る も の が 得 ら れする場合があると考えられる（Chaiten volcano 2008 年噴1991 年と 1993 年にピークを持つ変化が示されている．

火，Pallister et al., 2013 ; Cordon Caulle 2012 年噴火 : Tuffen

Maeda (2000) は Ida (1996) による火道の変形モデルを発

et al., 2013）.つまり，マグマの脱ガスに伴う結晶作用によ展させ，一回のマグマ溜まりへの供給で，弾性的なマグ

る粘性率増加は単純には捉えられず，条件によっては脱マ溜まりと粘弾性的な火道のモデルで実際に観察された水に結晶作用が追随できず脱ガスしたメルトのみが噴出

2 回の噴出率ピークを説明できることを示した．このモする場合がある．

デルでは，2 回の噴出率のピークが量的，時間的にフィッ

4 つ目のファクターである，火道直上の溶岩ドームのトされるようにパラメーターを決めているが，結果的に荷重は，実際の観測で評価可能である．例えば，雲仙岳

石原 (1993) により観測されたマグマ溜まりの変形速度

1991-1995 年噴火では，元々の火道口上に溶岩が約 250の 変 化 を 再 現 で き て い る．た だ，粘 性 係 数 は 須 藤 他

m 積み重なった段階で噴火が停止した．溶岩の密度を(1993) の地表の流動から見積もった値を参考に含水マグ

2200 kg/m3 とすると，5.5 MPa の荷重圧が火道上部に過マと比べ大きめの一定の値 (107-109 Pa s) を仮定してお剰にかかったことになる．噴火を生じるマグマ溜まりのり，またマグマ溜まりの過剰圧の最大値は 2-6 MPa と小過剰圧は 10-20 MPa 程度であると考えられる（例えば，

さい値が見積もられている．上記のように，元の火口のTait et al., 1989）ので，この荷重圧は元々の噴火を起こし上に最終的に 250 m の溶岩が累積しているので，噴火期た過剰圧の 25-50 % に達する．日本の溶岩ドームでは守間の間に約 5.5 MPa の荷重が新たに生じたことを考える屋 (1983) によると比高 500 m 以上のものが数個あり，と Maeda (2000) のモデルでは溶岩ドームの荷重だけで特に大山の弥山ドームは比高 800 m に達し，その荷重圧

噴火停止が生じることになる．実際には，溶岩ドームのは 18 MPa に相当する．この荷重圧に近い圧力を跳ね除

噴火では，火道中でのマグマの発泡・脱ガス・結晶作用

けて溶岩ドームは成長を続けたので，このドーム噴火でが生じて密度や粘性率は大幅に変化することが予想されはマグマ溜まりの過剰圧は通常よりも大きかったことがる．Noguchi et al. (2008) は，雲仙岳 1991-1995 年噴出考えられる．大山や三瓶山（比高 500 m）はアダカイト

物の斜長石マイクロライトのサイズ分布，核密度等を測と呼ばれる性質の化学組成を有し，その起源は沈み込み

定し，Toramaru et al. (2008) の減圧速度計を用いて，深フ ィ リ ピ ン プ レ ー ト の 海 洋 地 殻 (basalt + sediment :さ約 3 km でのマグマ上昇速度を求めた．地表での噴出260

佐藤博明・嶋野岳人・石橋秀巳

率との比較から，火道半径が深部ではより小さかったこの火道形状の方がマグマの発泡破砕深度が大きくなることを推定した．また，深部での火道半径が時間と共に変とを示し，その場合静岩圧と火道内の負の圧力差が大き動したことを示唆し，Maeda (2000) や Ida (1996) の火道

くなり火道壁の崩壊が生じ易くなることを指摘してい径変動モデルを支持した．Kozono and Koyaguchi (2012)

る．また火道深部が板状の場合，負の圧力差が発生しては，溶岩ドーム噴火について脱ガス（縦方向・横方向），

母岩の弾性変形が起こり火道が閉じる可能性も指摘して結晶作用を組み込んだ一次元の火道流モデルを提案し爆いる．従来の火道流モデルでは，多くの場合火道形状に

発的噴火への遷移条件を議論している．ただ，このモデ

ついては一定としていたが，実際には火道の形状・サイル で は 火 道 の 変 形 は 考 慮 さ れ て い な い．Tanaka andズが母岩の性質やマグマの過剰圧によって変化すること

Hashimoto (2013) は Kozono and Koyaguchi (2010) の溶岩が考えられ，そのような場合に火道流がどのような挙動

ドームの定常流モデルを基に，新燃岳 2011 年噴火の火を取るのかの検討が必要である．

口溶岩の流出条件の検討を行っている．その結果では，有珠 1977 年のサブプリニー式噴火（新井田ほか，1982）

マグマ溜まり圧に対して 2 つの火道流量の解が得られ，や，Mt.St.Helens の 1980 年の 5 回のプリニー式噴火は火

溶岩流出の停止は，マグマ溜まり圧が約 30 MPa 低下し道壁の崩壊を含む火道の閉塞で噴火が停止し，再度噴火て噴出率が極端に下がり，その間に火道中マグマの脱ガを生じるという繰り返しが生じた可能性がある．実際にスが進行してマグマ密度が増加することによって生じたは火道壁を作る物質の強度，発泡マグマの過剰圧，これ可能性を示した．この減圧量からマグマ溜まりは約 7らの火道に沿った深度プロファイルによって火道の閉塞

km3 と見積もられた．ただ，この解析結果では火道半径

状況は変化しうると考えられる．噴火推移予測の観点か

は 16 m と，サ ブ プ リ ニ ー 式 噴 火 に つ い て Sato et al.

らみると，火道の閉塞は地下の状況が詳細には把握困難(2013) が CONFLOW (Mastin, 2002) を用いて見積もったであり，プリニー式噴火の突然の終焉の予測は一般には火道半径約 5 m と異なった結果になっている．これらの容易ではないと思われる．Scandone and Malone (1985)

見積りの違いは，火道内におけるマグマの粘性係数の取は Mt. St. Helens 火山 1980 年の 5ヶ月間の 5 回の間欠的り 扱 い の 違 い や，マ グ マ 溜 ま り に 岩 盤 圧 (Lithostaticなプリニー式噴火が，それぞれマグマ噴出率はほぼ一定

pressure) 以上の過剰圧を考えるかどうかにも依存しておながら，供給率・継続時間は指数関数的に減少することり，今後の検討が必要と思われる．

を示した．同様の関係は 2011 年新燃岳での 3 回のサブ・プリニー式噴火についても Maeno et al. (2014) が指

4．プリニー式噴火の終わり方

摘している．Scandone and Malone (1985) はマグマ放出

この小論を考える一つのきっかけとなったのは，一般の休止は，噴出率≫供給率となって火道内でのマグマ破にマグマ溜まりの過剰圧に強く依存した一輪廻の噴火様

砕面が深くなることにより生じるとしているが，その具式の遷移が予想される一方，プリニー式噴火（サブプリ体的な条件は述べられていない．Scandone et al. (2007)

ニー式噴火を含む）が突然終わったり，断続的な活動をでは ‘Magma quanta’ として間欠的なサブプリニー式噴することを定性的にどのように理解したら良いか，とい火を議論しているが，具体的なモデルは示されていない．

う問題意識であった．プリニー式噴火では，火道中のマ上に紹介した Costa et al. (2009) の母岩弾性変形によるグマの上昇速度や噴出率が大きく，マグマの初期含水量閉塞などの場合を含めマグマ溜まりや火道母岩が粘弾性が高い必要がある（例えば，Jaupart and Allegre, 1991 ;を持つ場合のより具体的なモデルが必要と思われる．いKozono et al., 2013 ; Woods and Koyaguchi, 1994）．そうすずれにしても，プリニー式噴火が複数回繰り返す場合，

ると，2．で述べたように噴火が停止する要因として考徐々に各回の総噴出量は減少していき，いずれは終焉す

えられるのは，火道の閉塞か，マグマ粘性の増大，あるる．これはマグマ溜まりの過剰圧が小さくなる場合と，

いは含水量の低下である．プリニー式噴火について，火マグマ含水量が減少する効果，マグマの結晶作用による

道 の 閉 塞 は 主 に 火 道 壁 の 崩 壊 に よ る と 考 え ら れ る．

粘性の増加が影響する場合が考えられる．

Dobran (1992), Papale and Dobran (1993) はヴェスヴィオ

新富士火山の 1707 年宝永噴火について，Miyaji et al.

火山 A. D.79 年噴火を例に，粘性の大きなマグマの場合，(2011) は小山 (2009) による噴火古記録と堆積物対比に

火道内で気泡流から噴霧流に遷移する時に大きなマグマ

基づき，一連の噴火を 6 回の休止を含む 17 のステージ

圧の減少を伴い，遷移深度が増加した時に火道壁の崩壊に区分しそれぞれの噴出率の推定を行った．その結果にが生じやすいことを指摘している．火道壁の崩壊が生じよると最末期に向けても噴出率は全体として殆ど変化しると，その閉塞が生じ，一時的にしろ噴火が停止するこておらず，噴火の終焉が火道壁崩壊による火道の閉塞にとが考えられる．Costa et al. (2009) は円筒形より板状よる可能性を述べている．この場合，マグマ溜まり圧は

噴火の終わり方

261

下がっていないので，その後マグマシステムが変わってが多くのブロックに分かれたピースミール型，片側だけいなければ次の噴火規模がより大きくなる可能性が示唆が落ちたトラップドア型，ピストン部分の崩落が不完全された．富士火山のような玄武岩質マグマではマグマのなダウンサグ型，小規模なファンネル型等のような多様粘性係数が元々小さいため，気泡流から噴霧流への遷移性があり (Lipman, 1997)，それらの場合には噴火停止がでの火道内圧力の低下は大きくないことに注意する必要

マグマ溜まりの噴火可能マグマの総排出で決まらない場がある (Mastin, 2002 ; Papale and Dobran, 1993)．一方，宝合もありうると思われる．Acocella (2007) は，これらの永噴出物では玄武岩質発泡スコリアでもマイクロライト

多様性が，カルデラの発達段階で分類できることを議論

が 10-30 vol.% で変化し，また斜長石マイクロライトのし，発達段階はカルデラの直径 / 沈下量の比に対応する

アスペクト比が比較的高いのでマグマの粘性率が数倍程ことを示している．最も発達段階の進んだステージ 4 の度変化することが考えられる (Ishibashi, 2009)．宝永噴カルデラでは直径 / 沈下量の比が 4-14 と小さくなる．

火で噴出率が高く保持されたことが，マグマ溜まりの圧もしこの比が，上記のように 1 回の噴火でほぼカルデラ

力が維持されたためか，時間と共に上昇マグマの粘性係の噴出可能マグマが全て排出された結果生じたものなら数が減少したことによるものか，あるいはマグマ含水量

ば，カルデラの下のマグマ溜まりは水平方向に拡がったの変化によるものか，詳細な岩石学的検討が望まれる．

シルのような形態を持っていた可能性が考えられる．実際，近年の大規模カルデラ下のマグマ溜まりとしては，

5．カルデラ噴火の終わり方

シル状のものが考えられており，Cashman and Giordano

カルデラ噴火では，一般に最初にプリニー式噴火が生(2014) はシル状のマグマ溜まりが上下に連結した複合マ

じ，引き続き大規模火砕流とカルデラ陥没が平行して生

グマ溜まりが，地球物理学的観測，岩石学的証拠等をうじる場合が多い．日本では姶良噴火，鬼界アカホヤ噴火，

まく説明できることを指摘している．Geshi et al. (2014)支笏カルデラ噴火等に共通である (Geshi et al., 2014)．カは，カルデラ噴火に先行するプリニー式噴火によるマグ

ルデラ噴火が大規模になる原因として考えられるのは，

マ溜まり圧の減少がピストン状のカルデラブロックの沈大規模マグマ溜まりが地殻中部に存在すること，最初の降を引き起こすというモデルを用いて，カルデラ噴火発

プリニー式噴火でマグマ溜まりが減圧し，上側の蓋の部生の支配条件を検討している．このモデルではカルデラ

分（ピストン）が重力不安定になり沈下・崩壊すること，

噴火の規模が大きくなれば先行するプリニー式噴火の規

マグマの気泡流と噴霧流の遷移位置が火道を下がりマグ模が相対的に小さくなるということがうまく説明されてマ溜まり上部に達すること，等の理由が考えられる．

いる．しかし，このモデルでは噴火規模が大きくなる程，Tatsumi and Suzuki-Kamata (2014) は日本列島の火山噴火

マグマ溜まり体積に対する噴火総量の割合が小さくなっの規模‒頻度関係が，2 つのワイブル分布で説明できるとており，噴火停止についての上記のような Marti et al.

指摘し，カルデラ巨大噴火（噴火マグニチュード : M>

(2000) のモデルとは異なる要因が必要となる．

7）は複成火山の山頂噴火とは異なるメカニズムを持つことを示唆している．アナログ実験ではマグマ溜まりの6．ま減圧によって生じる環状割れ目は外側に傾斜しているの

以上，検討したように，噴火の終わりには幾つかの要とめ

で (Acocella, 2007 ; Komuro, 1987)，ピストン部分の沈下因が考えられるが，実際に噴火が終わった時点でその噴により火道有効断面積が大きくなりマグマの噴出率が大

火の終了がどのような要因が働いて終了したものかの検きくなる．また噴霧流はバルクの粘性が気泡流と比べ桁討は従来それほど十分に行われていない．比較的詳しいで小さいので粘性抵抗が無視できるようになり，同じマ

観測がなされた 1991-1995 年雲仙岳噴火が 1995 年 1 月

グマ溜まりの過剰圧，火道径でも噴出率は桁で大きくなに停止した時，噴火停止の要因がマグマ溜まり圧の減少る．これらの噴火の終焉は蓋のブロックがマグマ溜まりによるものか，火道上の溶岩ドームの荷重効果か，地下の底に達した場合 (Marti et al., 2000)，あるいはマグマ溜

水による火道の冷却・縮小が効いたのか，溶岩の結晶度

ま り の 下 部 の 噴 火 不 能 マ グ マ（non-eruptible magma ;上昇に伴う粘性係数の上昇が有効であったのか，それらTakeuchi, 2011，粘性が高く脱ガスしたマグマ）の層に達の定量的な評価はされていない．マグマ溜まりの過剰圧したりすることで生じると考えられる (Bachmann et al.,がかなり残っていれば，深部から新たな火道でのマグマ

2007)．この噴火の停止は主に噴火能力を持つマグマの上昇も考えられるかもしれない．実際，1980-1986 年の欠乏によるものと理解できる．

Mt.St.Helens 火山の噴火は一旦停止したものの，2004 年

以上のような単純なモデルは主にピストン型カルデラについて適用できるが，実際のカルデラはピストン部分に再度溶岩ドームの噴出が生じ (Scott et al., 2008)，2014
年にも変動の兆しがあった．

262

佐藤博明・嶋野岳人・石橋秀巳

Sparks (2003) は噴火予知について，マグマの上昇に関わる多くの過程が非線形であるため確率的な予測をとることが不可避であることを論じている．噴火の終了についても過程としては確率的な部分を含むであろうが，噴火が終息した段階で，噴火停止についてできるかぎり定量的なモデル化，パラメーターの評価を行うことは，火山学の実力を上げ，次の噴火予測にも有用であると思わ
れる．
謝

辞

この原稿を書くきっかけは，静岡大学防災総合セン
ターの防災フェロー修了研修指導で 2013 年 1 月に佐藤が常葉大学の嶋野研に滞在した折の議論であった．機会を作って下さった増田俊明防災総合センター長をはじめとするスタッフの方々に御礼申し上げます．原稿は小園誠史氏ともう一名の編集委員の方，橋本武志編集委員長の誤りの指摘やコメントにより改善された．記して感謝
致します．
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