火砕流の実体は、火山砕屑物と噴出物の火山ガスや水蒸気が混合して流動化
したもの。ガスは、マグマに含まれていた火山ガスと、火山噴出物中および流走中に取り込んだ空気からなる[7]。温度は、マグマに近い高温のものから100℃程度まで幅がある。水蒸気噴火とマグマ噴火では水蒸気噴火の方が発生頻度が高い[4]。火砕流とは流動現象に対する名称であるため、噴火様式と1対1に対応するものではないが、火砕流が発生するような噴火には以下のものがある。 流紋岩 - デイサイト質マグマは粘性が高いため、ガスが抜けにくく、マグマが地表近くまで上昇し減圧した時点で爆発的に発泡しやすい。このとき液体 - 固体は粉砕されてガスと混合し、マグマの量が多ければ大量の火砕流となって火口から高速で流れ出す。この場合は火口から全方向に流下することが多い。大?中規模(10km3以上@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}- 1km3 - 0.01km3[要検証 – ノート])の火砕流の殆どはこのタイプである。地下のマグマだまりから大量のマグマが噴出するため、マグマだまり跡の空洞が陥没してカルデラを形成することも多い。このとき、火砕流は最大で約100kmも流れる事がある。このような大規模な火砕流が堆積すると、カルデラ周辺に谷地形を埋めて平坦な台地地形(火砕流台地)を形成する。日本における代表的な例は九州南部に分布するシラス台地が該当する。火砕流堆積物が高温のまま厚く堆積すると自身の熱で変形して溶結することがあり、そのようなものは溶結凝灰岩と呼ばれる。 プリニー式噴火では、固体破片とガスの混合物からなる大規模な噴煙柱 マグマの粘性が高く、かつガスが効率的に抜けると、爆発的な噴火を起こさずにマグマがゆっくりと押し出されて溶岩ドームを形成するが、ガスは完全に抜けきったわけではなく溶岩の中に気泡として残っているので、ドームの一部が押し出されるなどして崩壊すると爆発的に解放されたガスとそれによって形成された破片が混合して小規模(一般に0.01km3以下)な火砕流となる。流下方向は地形などの影響で限られることが多い。このタイプの火砕流は、その堆積物の特徴からブロック・アンド・アッシュ・フロー(英: block and ash flow)と呼ばれる。ムラピ山の噴火が代表的[8]で、雲仙岳1990年-1995年の噴火で多く発生したのもこのタイプ。ただし、溶岩ドームが火山ガスの圧力で爆発的に崩壊した時には、やや規模の大きい火砕流と火砕サージが発生することがある。 マグマの噴出を伴わない比較的小規模でかつ溶岩ドームを形成しない水蒸気噴火でも噴出物に水蒸気を多く含むため、小規模な比較的温度の低い火砕流を起こすことがある[4]。 火砕流流動様式は、1960年代は乱流と考えられていた[9][1]が、1980年代には流動化実験等の結果から、層流と考えられるようになった。しかし、1990年代から乱流であるとする説が一時主流となり、現在では乱流説と層流説の議論が続いている。流走時には乱流を主体とし、堆積時には基底部に高密度な粒子流を形成し堆積するというモデルもある。 火砕流は構成物質により以下のように分類される。 上記に当てはまらないものは、特に分類せず火砕流と呼ぶ。 固体成分が少なく、主にガスからなるものは火砕サージと呼ぶ[1]。
流紋岩 - デイサイト質マグマの大規模な噴火
プリニー式噴火の噴煙柱崩落 (スフリエール式火砕流)
溶岩ドームの崩壊 (ムラピ式火砕流)
水蒸気噴火
火砕流の流動機構
火砕流の種類と堆積物
火山灰流(火山灰の多いもの)
軽石流(軽石の多いもの)
スコリア流(主にスコリアからなるもの)
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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