マグマ水はこの混合物のどの部分に,どれだけの量,含まれているのでしょうか.簡単に結論を言えば,硅酸塩溶融体と含水鉱物と水溶液の中に含まれる水がほとんどです(無水鉱物にも微量な水は含まれる).したがって噴火前のマグマに含まれる水の総量を把握するには,以下のの3つの相について,それぞれの相の水の濃度と,それぞれの相がマグマ全体に占める分量がわかればよいことになります. 含水鉱物 として存在するマグマ水 硅酸塩 溶融体 中に溶存するマグマ水 過飽和 な水溶液(超臨界状態)として存在するマグマ水 含水鉱物 として存在しているマグマ水の量を見積ることは,比較的容易です.というのは,水が鉱物中のある特定のサイトに特定の化学当量だけ入るためです(例外あり).また,含水鉱物が火山岩に占める分量は,火山岩の断面に露出する含水鉱物の面積比などから求めることができます.火山岩に含まれる代表的な含水鉱物である角閃石は,重量比で2%の含水量をもちます.角閃石が岩石に含まれる量は,まあ10%程度でしょう.その場合,含水鉱物の含水量(2%)に含水鉱物がそのマグマ全体に占める分量(0. 1)を掛けたものが,含水鉱物中に存在するマグマ水の量になります.いま挙げた例では,それは0. 揮発性成分の火山学 - mi. 2重量%H 2 O程度となります.これは,以下にあげる硅酸塩溶融体や水溶液と比べれば,比較的少ない量であることがわかります. 硅酸塩溶融体 として存在しているマグマ水の分量を見積ることは,含水鉱物に比べると困難です.というのは,硅酸塩溶融体(長いので以後「メルト」といいます)にはある決まった化学当量の水が入るわけではなく,その上限が「飽和含水量」として定められるだけです(上限が消えることもある).2000気圧1000℃における流紋岩質メルトの飽和含水量は約5重量%H 2 Oですが,500気圧では約2. 5%,1気圧では約0. 1%になります.メルトの飽和含水量にはこのような圧力依存性があるために,地下深くで溶けていたマグマ水は噴火時の減圧によって過飽和となり,メルトからぬけ出てしまいます.だから噴火前のメルトの含水量は簡単には求まりません.マグマが冷却して火山岩になると,もとメルトだった部分はガラスに変化したり,あるいは火山岩の「石基」とよばれる部分に変化します.火山岩の石基の(あるいはガラスの)含有量は,だいたい50%から100%です.メルト中のマグマ水の量を上と同様に求めてやると,メルトの含水量(0.
05)にそれが占める量(0. 5〜1)を掛けることにより,2〜5重量%H 2 O程度になります(2000気圧のとき上限です). 水溶液 として存在するであろうマグマ水の分量見積りは,更に困難です.というのは,マグマに含まれている気泡の分量の見積りが困難だからです.メルトの場合には,飽和含水量が上限を与えてくれました.身近な例として,泡だてた石鹸水がどれだけの量の気泡を含みうるか考えてみてください.石鹸水はかなり広い範囲の気泡分量を持つことができます.下限はゼロで,上限は99%以上(体積)です.泡立ったマグマの気泡分量も,もしかすると99%(体積)以上かもしれませんが,7割ぐらいを上限としましょう.気泡の直径がみな等しいとき,隣り合う気泡の距離がゼロとなる理論値が74%(体積)だそうです.火山岩には気泡が含まれることがありますが,噴火中にはマグマが変形しながら脱ガスすると思われるため,噴火前の気泡量を保持することは有り難いでしょう.水溶液としてのマグマ水の量を上と同様に求めると,水溶液の含水量(1)にそれが占める量(0〜0. 硫化水素 ‐ 通信用語の基礎知識. 7)と比重(0. 4)を掛けることにより,0〜30重量%H 2 Oとなります.このように,気泡として含まれるマグマ水の分量を見積ることは困難なうえに,非常に多量である可能性もあるため,やっかいです.
FTIR SIMS 様々な物理化学条件におけるマグマの飽和含水量 過飽和となったマグマの発泡条件 実際の噴火におけるマグマの破砕 外来水とマグマの反応 そもそもマグマ水の起源は? 量 起源 脱ガスメカニズム 気泡の生成と成長 気泡から系外へのガス移動 拡散・透気率 火山ガスとの関係
爆発的噴火・非爆発的噴火 ところで私達は,銘柄が同じシャンパンでも開ける前に振るなどされたものは勢いよく発泡することを知っています.このことは,たとえ過飽和の度合が同じでも,その他の条件が異なると発泡のしかたが大きく変わる事を意味しています.同様に,たとえマグマ水の過飽和の度合が同じでも,その他の条件がマグマの発泡と膨張を大きく左右することが容易に想像できるでしょう.実際の火山噴火では,過飽和となった火山ガスの発泡と膨張にともなう作用によって,火道を上昇する間にマグマは粉々に砕かれて( マグマの破砕)勢い良く空中に放出されることがあります.これが 爆発的な噴火 です.しかしその一方で,火山ガスが膨張してもマグマが粉々に砕かれず,ドロドロと静かに火口から流れ出ることがあります.これを 非爆発的な噴火 と呼びます. マグマと外来水の反応 私達は,熱っせられた揚げ油の中に水滴が入り込むと条件によっては水が激しく発泡して油がはじけ飛ぶことを知っています.この場合,油は加圧されていたわけではありませんし,油の中にはガス成分はほとんど溶解していません.ところが,高温の液体と外来水との間で瞬時に熱のやりとりがあると,このような爆発的な反応が起きるのです.より専門的にはこの現象は「MFCI: Molten Fuel - Coolant Interaction」と呼ばれ, 溶融した鉄と水との反応によって起こる爆発のメカニズムなどが研究されています.実際の火山噴火においても,マグマが地表付近で地下水に触れることによって非常に激しい爆発的噴火が起きることが知られていて,これは マグマ水蒸気噴火 (爆発)と呼ばれます.※水蒸気マグマ噴火(爆発)はマグマ水蒸気噴火(爆発)と同じ意味ですが,水蒸気噴火(爆発)は,マグマが直接関与しない噴火のことです. 揮発性成分の火山学では,以下の観点から火山噴火の解明に挑戦します. 噴火前の マグマにはどれだけの量の水が含まれているのか 様々な物理化学条件において マグマはどれだけの量の水を溶かし込めるのか 揮発性成分に過飽和となった マグマはどのような条件で発泡するのか 実際の噴火における マグマはどのように発泡し破砕しているのか マグマ水蒸気噴火における 外来水とマグマはどこでどのように反応しているのか そもそも マグマ水はどこから供給されているのか 噴火前のマグマ水の量 「マグマ」や「噴火前」という言葉は茫漠とした表現ですので,もう少し具体的に考えましょう.マグマは混合物であって,その内訳は硅酸塩溶融体(Si+Al+Oとカチオン),硅酸塩以外の溶融体(例えば金属硫化物の溶融体),鉱物(無水鉱物および含水鉱物),気泡(水溶液)です.また,ここでいう噴火前とは,マグマが地下1〜15km程度の溜まりから地表に噴出するまでの間の事を考えます.
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作詞:新本創子 作曲:杉本眞人 もう一度 あたしを 愛して欲しい 男ごころは もどらない 夜のすすき野 酔いつぶれ 真珠色した 雪に泣く 女をなぜに いじめるの 骨から泣きたい 骨から泣きたい雪子です 一緒になろうと 通ってくれた 甘い言葉を 信じたの 凍りつくよな 路地灯り 赤いネオンの 止まり木で 空似の人に 肩寄せて 尽くして死にたい あたしを捨てて 誰にあげるの 幸せを あなたひとりに あまえたい 未練さびしい うわさ川 女をなぜに だますのよ 骨から泣きたい 骨から泣きたい雪子です