「火山岩(かざんがん:volcanic rock)」
rock
火山岩(かざんがん:volcanic rock)は、
ケイ酸塩を主成分とする高温のマグマが急激に冷えて固まったもの。
火山岩という名称は火成岩とまぎらわしいですが、
火成岩は火山岩や深成岩を含む、マグマからできた岩石の総称です。
多くは火山から噴出されて形成されるため、
噴出岩(ふんしゅつがん、effusive rock)ということもあります。
特殊なものとして、
炭酸塩、硫黄、硫化物などを主成分とする
火山噴出物も火山岩に含めることもあります。
火山岩とは、マグマがその通路である火道を通過して、
火口から地表に流出して形成された溶岩類、
空中または水中に放出されて形成された各種火山噴出物、
これらのものが堆積して形成された火山砕屑岩(火砕岩)の総称です。
高温のマグマが地下深所から急速に地表に上昇すると、
周囲の圧力が急激に低下するために、
発泡作用がおこり、多数の気泡の形成を促進すると同時に、
ガスの圧力によってマグマを飛散させることになります。
これが各種火山放出物の成因です。
マグマ溜りから火道を押し上げてくる
高温物体中の固相・液相・気相の比率が
火山噴火の様式を決めるもっとも重要な要素であり、
火山岩の固結の仕方は、この要素と、
噴出地点が陸上か海上かの外因的要素によって決まります。
もしもガス成分が比較的少なく、
ゆっくりと地表に押し出されれば溶岩となります。
マグマが海水中を固結しながらゆっくりと流下すると
俵岩、車岩ともよぶとも呼ばれる
枕状溶岩(pillow lava)となり、
この前面には溶岩表面が急冷してできた火山ガラスの破片よりなる
ハイアロクラスタイト(パラゴナイト)ができます。
陸上の溶岩は化学組成、冷却条件などにより表面の形状が異なり、
アア溶岩、縄状溶岩、パホイホイ溶岩、塊状溶岩などに分けられます。
火山噴出物は、
噴出物の形成、大きさ、分布、堆積状態などから判断して、
空中降下物、陸上流下物に分けられ、
これらはさらに水中堆積物、陸上堆積物に細分されます。
空中降下物は、火口放出時の初速度と偏西風の条件などから、
火口を中心として東側に広がった
規則的粒度分布を示すのが特徴ですが、
陸上流下物は、粒度分布が不規則になります。
堆積地域が水中であると、
堆積物中に層理、葉理が認められるのに対して、
陸上堆積物は雑然としていて層理、葉理が認められません。
マグマに由来する火山放出物(砕屑物)は、
大きさによって
火山岩塊(直径32ミリ以上)、
火山礫(れき)(直径32〜4ミリ)、
火山灰(4ミリ以下)に分けられます。
空中放出時にまだ液状であると、
空中飛行時に各種の形状となったり、
無数の気孔をもった軽石など、特定の内部構造をもったりします。
そのほか多孔質でガラス質の本質火山礫、
あるいは同程度の大きさの岩滓を噴石とよぶことがあります。
火山豆石(ピソライト)は、
噴煙中の雨滴に火山灰が凝結したものです。
火山砕屑物が堆積して固結したものが
火山砕屑岩(火砕岩)であり、
火山角礫岩、凝灰(ぎようかい)角礫岩、火山礫凝灰岩、
凝灰岩、凝灰集塊岩、岩滓集塊岩、軽石凝灰岩などに分けられます。
火山砕屑物は、高温のまま水蒸気を噴出しながら
高速で火山体斜面を流下することがあり、火砕流と呼ばれます。
これらのマグマの固結の仕方、火山の噴火形式は、
マグマの化学組成、温度、
噴出物中の液相・固相・気相の比率などによって決まります。
マグマが急速に冷却して固結すると、
結晶が成長する時間的余裕がないために
ガラス質、または微細な結晶の集合体となります。
二酸化ケイ素に富む酸性の火山ガラスは
黒曜石、真珠岩、ピッチストーンとよび、
苦鉄質の塩基性火山ガラスをタキライトとよびます。
マグマが地表に噴出する以前にすでに結晶を含んでいる場合には、
これが急冷すると斑晶質の火山岩となり、
大きな結晶を斑晶、間を埋めている細粒な部分を石基とよびます。
マグマの化学組成、温度、液相・固相・気相比が決まると、
形成される火山岩の性質もほぼ決まり、
火山の噴火形式、火山の形態もだいたい決まってきます。
高温の流動性に富む溶岩が大量に四方にあふれ出すと、
デカン高原、コロンビア川台地、パタゴニア台地のような
平坦な溶岩台地をつくります。
流動性に富む溶岩を主として火山砕屑物の放出が少なければ、
アイスランド、ハワイなどの楯状火山ができます。
溶岩の流出と火山砕屑物の放出が
交互に繰り返されると富士山のような成層火山ができます。
粘性の大きな珪長質で比較的低温の半固体状物質が
地表付近に押し出してくると溶岩円頂丘ができ、
昭和新山が、これにあたります。
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