防災基礎講座：地域災害環境編
40. 伊豆大島－南海の多雨域にある活動度ランク A 火山の島

1. 地形・地質
伊豆大島は活動度がランク A とされている活火山の島で，頻繁に噴火を行っています．1986 年噴火では，島の全住民約 1 万人が 1 ヶ月にわたり東京など島外に避難するという特異な事態になりました．気象庁
は特に活動的な火山 13 をランク A に指定して警戒のレベルを高くしています．関東
周辺にあるランク A 火山には，他に三宅島・浅間山があります．
島の形は北北西～南南東に長い長円状で，長径は 15 km，短径は 9 km です（図 1）．
この長軸方向は，北西～南東を圧縮の主軸とする地殻応力場を反映したもので，同一火山帯に属する富士山もやはりこの方向に長円形を示します．
現在噴出しているマグマは富士山と同じ玄武岩質です．玄武岩質マグマは低粘性で流動性に富みガス成分が少ないので，噴火は爆発的でなく溶岩溢れ出しが主です．火図 1 伊豆大島の地形

等高線間隔 10 m

山体の傾斜は比較的緩やかになります．
島の中央には直径 3 ～ 4 km のカルデラがあり，その内部に成長した中央火口丘が，御神火を噴き上げる三原山で，標高は 754 m です．東側の海底には緩やかに裾をひく成層火山体状の斜面が水深 1,500 m ほどのところにまで続いています．陸上の海抜高は低いものの，周辺海底から聳え立つ
高さでみれば，2,000 m を超える大きな火山です．
北に進行し本州島に衝突しているフィリピン海プレートの海底で噴火を始めた大島火山は，およ
そ 3 万年前に海面上に姿を現しました．火山灰・火山礫の放出と溶岩の流出を行う噴火は，およそ200 年に 1 回の頻度で繰り返され，海抜高 1,000 m ほどの成層火山に成長しました．この高さは現在の外輪山のプロファイルを延長することで推定されます（図 2）．それ以前にこの場所にあった岡田・行者窟・筆島の 3 火山は，この新規火山に覆われて，現在ではその一部が島の西海岸と北海岸に露出しているだけです．
カルデラはおよそ 1500 年前に形成されたもので，北東に向け開いています．カルデ
ラ縁南側は，等高線の走り方から，図 1 中の青点線のように続いていて溶岩溢れ出しの障壁になったと推定されま

図 2 伊豆大島火山の地形断面（断面位置は図 1 に示す）す．
このカルデラ平面形は，山体崩壊による馬蹄形カルデラと同じ形であり，新規成層火山の急峻な山頂部の大崩壊によりカルデラは形成されたと考えられます．ただし，南に張り出す円弧状の形か
伊豆大島

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ら，大規模火砕流噴火もカルデラ形成に関わったものと推定されます．
その後カルデラ内には中央火口丘が成長し，カルデラ床は噴出物によりほとんど埋められていて，山頂火口からの溶岩が，カルデラ外に溢れ出やすい状態になっています．溶岩は玄武岩質で流動性に富むものの，その山麓部での流動速度は人が非常にゆっくりと歩く程度の速さです．
沿岸部には標高 10 ～ 50 m の段丘地形が発達しています．島内の集落はほぼこの面上や山麓斜面に立地しているので，津波・高潮など海岸災害の危険は，岡田などの港付近を除きほとんどありません．一方，集落背後には谷がほとんど発達しない火山斜面がせり上がっているので，土石流や激しい洪水流に襲われる危険があります．
島の人口は，1970 年ごろの 1 万 3 千人をピークとして減少してきており，現在は約 7,900 人です．1 世帯あたり人数は 1.7 人で独居老人世帯が多くて，地域社会の災害脆弱性が高くなっています．
島の中心地区は西海岸にある人口 2,500 人の元町です．ここには段丘地形はなく火山麓斜面が海岸にまで続いていて，海抜高の低いところにまで市街が展開しています．火山灰層からは縄文の遺物が発掘されており，伊豆半島海岸から見通せる 25 km の距離にある気候温暖なこの島には，古くから人が住み着いていたようです．
2. 火山噴火
沈み込み境界にある火山のマグマはほぼ珪長質ですが，伊豆大島では現在のところ玄武岩質マグマを噴出しています．玄武岩質マグ
マは SiO2 含有量が少ないので低粘性で流動性に富みます．また，H2O などの気体成分が少ないので，マグマ溜りや火道内でのガス圧力は高くなりません．このため噴火が爆発的になることはほとんどありません．
伊豆大島火山の噴火は，火口からの溶岩溢れ出しと溶岩噴泉を噴き上げるストロンボリ式噴火が主です．火山灰・火山礫の噴出・降下は常に生じます．ただし，マグマや高温溶岩流が海水・地下水に接触して地中水蒸気圧を高め，一気に気化して爆発的噴火（マグマ水蒸気噴火）を起こすことがあります．波浮
港の爆裂火口は，1200 年前の水蒸気爆発によってつくられたものです．
噴火の場所は，三原山中央火口のほかに，山腹に線状に出現する火口列からの割れ目噴火が加わるのが特色です．火口列は島の長軸と同じ北北西～南南東に並びます．この方向は，地殻に作用している北西～南東方向の圧図 3 火山地形 白色部は主成層火山体（貝塚他，2000 による）縮力により生じるせん断力（ずれ破壊を起こす力）が最大になる方向です．地殻の割れ目はこの方向に発達し，地下のマグマはここから噴出します．
火山体はこの方向に成長して長円形になり，側火山は長軸方向に分布します（図 3）．側火山の数は約 70 あり，噴石・溶岩片が堆積したスコリア丘がほぼ全てです．高温のスコリア（火山礫・火山灰）および溶岩片が降下し積み重なると流動を起こし，溶岩流として流れだします．

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島の沖合い海底には，波浮港南に波浮海丘が伸び，北方には乳ヶ崎沖海丘，東伊豆海底火山群があり，富士火山方向へと続いています．割れ目噴火の可能性が大きい火山では，思いがけないところで噴火が起るおそれがあるので，噴火時にはそれを見込んだ対応が必要です．
約 1500 年前のカルデラ形成の後には，大規模マグマ噴火（噴出物量数億トン）が 12 回，100 ～150 年に 1 回の頻度で起こっています．中規模マグマ噴火（噴出物数千万トン）は，噴火の記録が確かな明治以降に限ると 4 回，40 年に 1 回の頻度です．小規模噴火を含めると，明治以降では 5 年に1 回の頻度で伊豆大島火山は噴火を繰り返しています．
最後の大規模噴火は 1777 ～ 1778 年の安永噴火であり，以来 240 年というかなりの長年月が経過しています．この噴火の噴出物総量は 0.4 km3 で，噴火規模を示す火山爆発指数（VEI）が 4 と「大規模」でした．噴火は山頂火口で起り，溶岩流はカルデラを埋め，北東に幅広く流れて海岸にまで達しました．カルデラを埋めた溶岩はカルデラの南縁を越えて溢れ出しました．
1421 年の大規模噴火では，島南部で多数の割れ目噴火が生じ，溶岩流は海岸にまで達しました．
元町は 1338 年に起きた割れ目噴火の溶岩流の上に載っています（図 3）．溶岩流は海岸に達しほぼ平滑な山麓斜面をつくっており，海岸に面する段丘状地形はありません．
1950 年の中規模噴火では，山頂火口から赤熱噴石を 200 m ほどの高さに噴き上げるストロンボリ式噴火が続いたので，観光の対象ともなりました．噴出した溶岩は火口を埋め，カルデラ床に溢れ出ましたが，その後の噴火により陥没して，従来の中央火口が再現されました．
最後の中規模マグマ噴火は 1986
33）
年に起り，噴出量 0.03 km（VEIの規模でした（図 4）．噴火は最初山頂火口で起こり，溶岩が火口から溢れ出ました．この 6 日後，カルデラ床で北北西～南南東方向の割れ目噴

図 4 1986 年噴火の火口・溶岩流・降下火砕物の堆積層厚（貝塚他，2000）

火（B 火口）が起り，溶岩噴泉を人々の眼前で噴き上げ，これが降下して溶岩流となりました．1 時間半後には，B 火口列の延長上の外輪山側面で割れ目噴火が起り，溶岩流が元町に向け時速 50 ～ 100 m ほどの速さで流れ下りました．
この割れ目噴火の場所は 1338 年噴火のごく近くです．
割れ目噴火が起ったのは夕方から夜に向かう時間帯で，噴き上げ流れる溶岩が夜空に真っ赤に映えました．強い地震は頻繁に起こり震度 5 の強い揺れもあって，住民の不安を一層かきたてました．
マグマ水蒸気爆発の発生も懸念されました．このような状況下で深夜 23 時に全島避難の指示が出され，10,226 人が船で東京や伊豆各地に輸送されました．突然の予期していない島外避難を行った人々の全員が帰島したのは，1 ヶ月後のことでした．
元町に向かった溶岩流は，1338 年のように多量ではなかったので，市街にまでは達せず標高300 m 地点で停止しました．溶岩流の量は山頂火口から 2,600 万トン，B, C 火口から 2,700 万トン，降下スコリアは 2,600 万トンでした．火山灰は房総にも降下し農作物に被害を与えました．
3. 地震災害
伊豆大島の北東 10 km のところを相模トラフが北西～南東方向に走っています（図 5）．これはフィリピン海プレートが沈み込む境界で，繰り返し M8 クラスの巨大地震を起こしています．伊豆大島
伊豆大島

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はこの地震の震源域にほとんど入る位置にあるので，強い揺れおよび高い津波に襲われる大きな危険があります．
1703 年元禄地震は，伊豆大島の東南東 50 km を震源とする M8.1 の巨大地震で，高さ 10 m の津波により北岸の岡田にて死者 56 人，流失家屋 58 戸などの被害を引き起こしました．波浮港の爆裂火口は，この地震により現在のように海続きになりました．
40 km 北の相模湾奥で起った 1923 年
関東地震（M7.9）では，震度 6 の揺れに見舞われ，主として崖崩れにより，死者 7

図 5 伊豆大島周辺域における地震活動

人，住家の全壊 8 戸（岡田），大破 41 戸などが，津波により浸水 4 戸の被害が生じました．津波の高さは岡田で 12 m でした．
相模トラフにおける巨大地震の再来期間は数百年～ 1 千年と，沈み込み境界としては長く想定されています．太平洋プレートとフィリピン海プレートとの境界である伊豆・小笠原海溝では，M8クラス地震は起っていません．
伊豆大島周辺海域におけるプレート内地震は，火山性地震を除くと，あまり多くはありません．
1978 年伊豆大島近海の地震（M7.0）は，その名が示すように島の近くを震源とし，全震・余震が島内でも起ったのですが，大島町における被害は住家の一部破損が 13 棟で，全半壊はありませんでした．
被害は伊豆半島で大きく，総被害は死者 25 人，住家全壊 89 戸，半壊 554 戸などでした．1986 年の噴火では強い地震が継続的に発生し，およそ半月の間に震度 5 が 2 回，震度 4 が 13 回発生しました．
島内に軟弱地盤域はなく，集落は硬い溶岩層の上にあるので，強震動直接の被害は少ないようです．
4. 土砂・洪水災害
伊豆大島の年平均降水量は 2,800 mm で，東京の 2 倍近くです．日降水量 100 mm 以上の大雨日数は，年平均 3.6 日で東京の 5 倍です．台風は年に 2 ～ 3 個，勢力を低下させない時点で来襲し，暴風雨をもたらします．一般に多雨地域
では，自然および社会の災害抵抗力が大きくて災害発生限界雨量が大きくなるので，災害の回数は相対的に少なくなります．とはいえ記録的な豪雨が降れば大きな被害は発生します．
2013 年 10 月， 台 風 26 号 の 来 襲 により，最大日雨量 550 mm，最大 1 持間雨量 123 mm の豪雨が降りました．
この雨量は伊豆大島における既往最大を大きく超える記録的なものでした．
これにより山崩れ・土石流が島の各地で発生し，全島で死者 39 人，住家全
壊 50 棟，半壊 77 棟，浸水 191 棟などの大きな被害が生じました．
雨は島中央の西部で強かったので，40-4

図 6 2013 年 10 月の斜面崩壊発生域と土石流の流下域（国土地理院資料）

被害の大部分は元町地区で発生しました（図 6）．元町地区は 1338 年噴火による溶岩流の上にあります．その表面は浅いガリーが断続的に発達する程度のほとんど平滑 な 斜 面 で す（ 図 7）． 勾 配 は 1/10 ～ 1/20で土石流の到達範囲内にあります．背後には外輪山の斜面がせり上がり，最大傾斜は35 度程度です．この山腹にはカルデラ縁の御神火茶屋に至る自動車道路が通っています．
斜面崩壊は，急斜面に沿って通じているごの道路付近で集中発生しました．路面を流れる雨水が集まり路肩から溢れて崩れを起こしているところがかなりみられまし

図 7 元町地区とその背後斜面における谷地形 50 m メッ
シュ数値標高データによる 5 m 間隔コンター図から谷とみられる連続凹地を最大限に識別した．

た．崩壊土層は，外輪山上部斜面を覆う火山灰・火山礫です．
元町地区南部の大金沢流域（流域界は確定できない）において，崩壊土砂は土石流となって海岸にまで流下し，被害の大部分を引き起こしました（図 8）．ガリー状の谷は浅く不連続なので，流れの方向を自由に変えて流下・氾濫します．砂防施設などで土砂が減速・停止すると，後続流は向きを変えやすくなります．大金沢の下流端では明瞭な連続谷地形があるので（図 7 の A），流れが集中し水深が深くなって，大きな被害が生じました．水深は 3 m ほどでした．
島の人口の 1/3 が居住する元町地区は，

図 8 元町・大金沢における建物損壊の発生箇所
S：堆積工（貯砂施設）（土木学会など，2014）

明瞭な谷地形のないほぼ平滑で土石流到達の危険のある山麓斜面上に位置し，外輪山斜面に近接しているので，島内の他地区に比べ土石流や激しい洪水流の危険が一段と高いところです．
1958 年 狩 野 川 台 風 で， 最 大 日 雨 量
450 mm の 豪 雨 に よ り， 元 町 で 死 者 2 人，全 壊 55 戸， 半 壊 49 戸 な ど の 被 害 が 生 じました．このときは大金沢の北に隣接し谷地形のほとんどみられない長沢（元町中心地区）で被害が多く発生しました（図 9）．

図 9 1958 年狩野川台風の豪雨による土砂氾濫域（推定）（国土交通省資料）

1932 年 11 月の豪雨では，全島で被害が生じたのですが，最も著しかったのは元町で，住家全半壊数は全体で 336 戸，うち元町が 112 戸でした．
火山体の地形および地表面勾配の条件から，島内集落の全てで土石流および激しい洪水流の危険が多かれ少なかれ存在します．全般に谷地形は不明嶐・不連続なので，その危険域を区画することができず，安全と言える場所がないという土地環境条件にあります．したがって，土石流に耐える中層コンクリート建物を各地区に配置して避難場所とする対応策が必要です．
伊豆大島

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土木学会など（2014）：平成 25 年 10 月台風 26 号による伊豆大島豪雨災害調査報告
貝塚・小池・遠藤（2000）：日本の地形 4，関東・伊豆小笠原．東京大学出版会
気象庁（2013）：日本活火山総覧 第 4 版．
大島町（2013）：大島町地域防災計画

防災基礎講座：地域災害環境編
http://dil.bosai.go.jp/workshop/06kouza_kankyo/
公開：平成 29 年 12 月
国立研究開発法人

防災科学技術研究所

文責：水谷武司（客員研究員）

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自然災害情報室