אונזן

תיאור

המתחם הגעשי של הר אונזן משתרע על מרבית שטחו של חצי האי שימברה, מזרחית לעיר נגסאקי. במתחם שלושה הרי געש שכבתיים מורכבים. בצפון הר הגעש קינוגאסה (Kinugasa), במרכז פוג'ן-דאקה ובדרום קוסנבו (Kusenbu). מרבית הפעילות הגעשית מקורה בהר הגעש פוג'ן-דאקה שבמרכז חצי האי שהיה פעיל בתקופת ההולוקן. בסמוך לו כיפת הלבה המורכבת מאיו-יאמה, השוכנת לאורך החוף המזרחי של חצי האי, מערבית לעיר שימאבארה. כיפה זו, שנוצרה לפני כ-4,000 שנים, אחראית לרעידת האדמה הקטלנית של 1792.

היווצרות והתפרצויות היסטוריות

הר אונזן הוא חלק מחצי האי שימבארה, הפעיל געשית במשך אלפי השנים האחרונות.  המשקעים הגעשיים העתיקים ביותר באזור מתוארכים לפני 6 מיליון שנים, והתפרצויות נרחבות התחוללו בכל חצי האי בין לפני 2.5 מיליון שנים ללפני חצי מיליון שנים.
שורשיו של מתחם הרי הגעש של אונזן בהיווצרות גראבן בשל העתקים בקרום כדור הארץ. הגראבן שקע עד ל-1,000 מטר מתחת לפני הים וייתכן שגרם לפעילות של התפרצות להתמקם באתר אחד בתוך הגראבן. התפרצויות של לבה דקיטית החלו מאתר מעט דרומה ממיקומו הנוכחי של הר אונזן ונדדו צפונה במשך הזמן.
הר הגעש גדל במהירות במהלך 200,000 שנותיו הראשונות, תוך יצירת חרוט. התפרצויות שהתרחשו אחר-כך במהלך 150,000 השנים הבאות מילאו את מרבית הגראבן. תחילה הייתה פליטת לבה אנדזיטית גושית ופליטות אפר, ואחר-כך השתנה אופי הפעילות לפומיס דקיטי ומשקעים פירוקלסטיים מלפני 500,000 שנים ועד לפני 400,000 שנים. בתקופה שבין לפני 400,000 שנים ללפני 300,000 שנים הצטברו משקעים רבים כתוצאה מזרמים פירוקלסטיים ולהארים, אלו יצרו את מרבית שכבות המשקעים הגעשיות הקיימות כיום סביב ההר. בין לפני 300,000 שנים ללפני 150,000 שנים הושקעו תוצרים מהתפרצויות פריאטיות, ומעובדה זו מסיקים כי בתקופה זו הייתה השקיעה של הר הגעש לתוך הגראבן שלו מהירה.
פעילות מלפני 150,000 שנים ועד היום התרחשה במספר אתרים סביב המתחם הגעשי, כאשר בתקופות שונות נבנו ארבע כיפות לבה עיקריות: נו-דאקה (גילה בין לפני 150,000 שנים ללפני 70,000 שנים), מיוקן-דאקה (גילה בין לפני 40,000 שנים ללפני 25,000 שנים), פוג'ן-דאקה (צעירה מלפני 25,000 שנים) ומאיו-יאמה (בת 4,000 שנים). מרבית ההתפרצויות ב-20,000 השנים האחרונות התרחשו בפוג'ן-דאקה, השוכנת כשישה קילומטרים ממרכז העיר שימברה.
ההתפרצות הקטלנית ביותר של אונזן התרחשה ב-1792 במקביל לפליטת קילוח לבה דקיטית גדול מפוג'ן-דאקה. המדרון המזרחי של כיפת מאיו-יאמה התמוטט באופן בלתי צפוי בעקבות רעידת אדמה שבאה לאחר ההתפרצות, תוך יצירת מפולת אדמה. המפולת גרמה למגה-צונמי שהגיע לגובה של כ-100 שגרמה למותם של כ-15,000 איש. נכון ל-2013 זה הוא האסון הגעשי הגרוע ביותר שהתחולל ביפן אי-פעם.

1995-1990

לאחר 1792 ההר השתתק עד שנחיל רעידות אדמה החל להתחולל כ-20 קילומטרים מתחת לפוג'ן-דאקה וכ-10 קילומטרים מערבית לה בנובמבר 1989. במהלך השנה שאחריה המשיכו רעידות האדמה, המוקדים של רעידות אלו נעו בהדרגה כלפי הפסגה. ההתפרצות הפריאטית הראשונה החלה בנובמבר 1990, ולאחר התנפחות אזור הפסגה, החלה להיפלט לבה טרייה ב-20 במאי 1991.
הסכנה להתרחשות מאורעות הרסניים נוספים אילצה את הרשויות לפנות כ-12,000 איש מבתיהם. ב-3 ביוני 1991 התפרץ הר הגעש בעוצמה, קרוב לוודאי מששחרור לחץ של עמוד המאגמה לאחר מפולת אדמה בלוע הר הגעש. זרם פירוקלסטי הגיע עד למרחק של 4.5 קילומטרים מההר וגרם למותם של 43 מדענים ועתונאים, כולל הגאולוגים קטיה ומוריס קרפט (Katia and Maurice Krafft) והארי גליקן (Harry Glicken).
בין השנים 1991 ל-1994 ייצר הר הגעש לפחות 10,000 זרמים פירוקלסטיים קטנים שהרסו כ-2,000 בתים. מ-1993 ואילך פחת בהדרגה קצב פליטת הלבה, וההתפרצויות הסתיימו ב-1995. מאז גרמו גשמים כבדים לתנועה מחודשת של החומרים הפירוקלסטיים שעל מדרונות ההר תוך יצירת להארים. עקב כך נבנו סוללות בכמה עמקי נהרות במטרה לתעל את זרמי הלהארים הרחק מאזורים פגיעים, הותקנו מערכות התרעה ותוכננו ויושמו תוכניות פינוי.
לנוכח ההיסטוריה הגעשית הסוערת של הר הגעש והסכנות שהוא מהווה לאוכלוסיות השכנות הוא הוכרז על ידי האגודה הבינלאומית לוולקנולוגיה ולכימיה של פנים כדור הארץ (International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior) ב-1991 כאחד מ-16 הרי הגעש של העשור ("Decade Volcanoes"), ולכן ראוי למחקר מיוחד כחלק מ"העשור הבינלאומי להפחתת אסונות הטבע" של האו"ם.

מיזם הקידוח המדעי של אונזן

ב-1999 החל מיזם שאפתני בהר אונזן לקדוח עמוק בתוך הר הגעש ולדגום מאגמה מצינורות ההזנה של ההתפרצויות של 1995-1991. מיזם מכונה "מיזם הקידוח המדעי של אונזן (Unzen Scientific Drilling Project), בראשי תיבות שמו באנגלית USDP. מטרת המיזם לנסות להשיב על כמה מהסוגיות הבסיסיות בוולקנולוגיה, דוגמת מדוע מאגמה זורמת שוב ושוב באותם צינורות למרות התמצקות המאגמה בסיום כל התפרצות, וכיצד יכולה המאגמה לפלוט מספיק גזים בדרכה מעלה על מנת להיפלט כקילוח ולא תוך כדי התפוצצות.
הקידוחים החלו בקידוחי ניסיון על מנת להעריך עד כמה יהיו חורי הקידוח ברי-קיימא. נקדחו שני חורים, האחד בעומק של 750 מטרים והשני בעומק של 1,500 מטרים, ובליבות שנלקחו מקידוחים אלו השתמשו על מנת לקבוע מדויק יותר מה הייתה היסטוריית ההתפרצות של ההר. קידוח ניסיוני נוסף נעשה לעומק של 350 מטרים כל מנת לבחון את השיטות בהן השתמשו במיזם הקידוח הסופי.
הקידוח הראשי החל ב-2003, החל במדרון הצפוני של הר הגעש תוך יצירת בור בקוטר של 44 ס"מ בזווית שסטתה 25 מעלות מקידוח אנכי. בעומקים גדולים יותר שונה כיוון הקידוח כלפי צינור ההזנה, ובעומק של 800 נעשה הקידוח בסטייה של 75 מעלות. למטרה המקורית של הקידוח, עומק של 1,800 מטרים, הגיע הקידוח מבלי שהגיע לצינור ההזנה, אבל ביולי 2004, לאחר שקדחו לעומק של 1,995 מטרים הגיע הקידוח לצינור ההזנה.העומק האנכי מהפסגה היה 1500 מטרים.
הטמפרטורה בצינור ההזנה הייתה כ-155°, נמוך בהרבה מההשערות שקדמו לקידוח שהעריכו כי החום יהיה גבוה מ-500°. את הפער בין ההערכות לעובדות בשטח ייחסו לסירקולציה הידרותרמית שהגבירה את קצב התקררות של המאגמה במרוצת תשע עד עשר השנים מסיום ההתפרצות.