火山による地層のでき方 防災士が教える地球の活動と大地の構造

火山による地層のでき方 防災士が教える地球の活動と大地の構造

「火山 地層 でき方」というキーワードで検索されているあなたは、地球のダイナミックな活動に興味をお持ちのことと思います。私たちが暮らす大地は、普段目にする川の流れによる土砂の堆積だけでなく、実は火山の 働き によって大きく形作られているのです。

ここでは、火山による地層のでき方 を深く理解できるように解説していきます。まず、私たちが足元に見る 地層とは?土や火山の灰が重なったもの であり、 地層を見ると地球の歴史がわかる理由 があります。そして、そもそも マグマはどこで生まれる?地下のひみつ や、それらが地上に上がってくる 火山はどうやってできる?噴火との関係 を掘り下げます。日本のような火山国では、世界の火山と比較してどのような特徴があるのか、 世界と日本にはどんな火山がある? を知り、 火山噴火がつくる地層もある! という事実に驚かれるかもしれません。 火山 地層 特徴 や、 噴火でできる地形・岩石は? 、さらに 火山灰の地層が教えてくれる「昔の噴火の証拠」 といった具体的なテーマを通して、火山の恵みと災害の両面を理解し、防災意識を高めていきましょう。

目次

この記事を読むことでわかること

  • 火山活動による地層形成のメカニズムを分かりやすく理解できます
  • マグマの発生場所や火山噴火の仕組みに関する基礎知識が深まります
  • 地層の構造や火山灰から過去の噴火を読み解く方法を学べます
  • 火山がもたらす地形変化と防災意識を関連付けて考えることができます

🌋「火山による地層のでき方」を防災士が解説!地球の息吹が作る大地

【HIH】ヒカリネット・イメージ
  • 地層とは?土や火山の灰が重なったもの
  • 地層を見ると地球の歴史がわかる理由
  • マグマはどこで生まれる?地下のひみつ
  • 火山はどうやってできる?噴火との関係
  • 世界と日本にはどんな火山がある?
  • 火山の 働き で大地はつくられる

それでは、火山の活動がどのように大地を作り、地層を形成していくのか、具体的なメカニズムを見ていきましょう。

地層とは?土や火山の灰が重なったもの

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地層とは、土や火山の灰が重なったものが、長い年月をかけて固まってできた、層状の構造体のことです。多くの方がイメージするのは、川の流れによって運ばれてきた砂や泥、礫などが海底や湖底に堆積し、それが積み重なってできる地層ではないでしょうか。これを水成層と呼びます。しかし、日本のような火山国では、火山活動によって直接できた地層が非常に多く存在します。これらは火山性堆積物と呼ばれ、その起源と形成プロセスが一般的な水成層とは大きく異なります。

堆積物が地層になるまでの過程は、主に四つの段階に分けられます。まず、地表の岩石や鉱物が風や水、温度変化によって崩れ砕ける風化が起こります。次に、砕かれた岩石や土砂が水や風、氷などの力によって削り取られる侵食が行われます。そして、削られた物質が水流や風によって別の場所に運ばれる運搬、最後に運ばれた物質が重力や水流の弱まりによって沈殿し積み重なる堆積というプロセスを経て地層が形成されていきます。この一連の作用によって、地層は過去の地球環境を記録する重要な情報源となるのです。

地層は、形成される環境によって含まれる物質が異なります。例えば、海でできた地層には貝やプランクトンの化石が多く含まれる一方、火山活動による地層には火山灰や軽石など、火山噴出物が主体となります。神戸市の有馬層群のように、ほとんどが火山活動による物質からできており、地層としてよりも火成岩として扱われるものもあるのです。

地層を見ると地球の歴史がわかる理由

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地層を見ると地球の歴史がわかる理由、それは地層が過去の環境や出来事を記録したタイムカプセルのようなものだからです。地層は、基本的に下にある層ほど古く、上に重なる層ほど新しいという「地層累重の法則」に従って積み重なっています。この積み重ねられた層の厚さや、含まれている物質の種類、さらには化石や火山灰層などを分析することで、過去の気候や地形、生命の進化の様子、そして巨大な災害の発生時期までを推測することができるのです。

例えば、地層の中にサンゴの化石が見つかれば、その地層ができた当時は温暖な浅い海であったと推測できますし、逆にシリカ(二酸化ケイ素)を主成分とする放散虫の化石が見つかれば、その地層ができた当時は遠洋性の深海堆積物であったと判断できます。このように、地層の層を基準(鍵層)として広域の地層の年代を比較するのに役立ちます。地層は単なる土の集まりではなく、地球のダイナミックな歴史を物語る重要な証拠であり、過去の地質時代(古生代、中生代、新生代など)を知る手がかりを提供してくれます。詳しくは、気象庁の火山灰情報などもご参照ください。

マグマはどこで生まれる?地下のひみつ

マグマはどこで生まれる?地下のひみつについてですが、マグマは地下の深い場所にあるマントル上部から地殻の範囲で発生します。通常の場所では深くなるほど温度と圧力が共に高くなりますが、圧力が高いと岩石の融解温度も高くなるため、大陸や海洋の一般的な場所では岩石は溶けていません。しかし、特定の場所ではこの条件が崩れ、岩石がわずかに融解してマグマが発生します。

それではなぜ、岩石が溶けてマグマになるのでしょうか。その理由は、主に以下の3つの条件が関わっているからです。

マグマ発生の条件主な発生場所メカニズム
岩石の融点低下(水の添加)プレート収束型境界(海溝)沈み込む海洋プレートから多量の水が放出され、上側の熱いマントル中に浸透して融点が下がるため。日本列島の火山がこのタイプです。
減圧融解プレート発散型境界(海嶺)マントルの高温岩石が上昇し、圧力が下がることで融解が始まるため。アイスランドなどが例です。
温度上昇(ホットプルーム)ホットスポットプレートの動きとは無関係に、深部から高温のマントル(プルーム)が上昇し、周囲の岩石を加熱するため。ハワイ火山列島などが例です。

このように、地球の内部ではプレート運動やマントルの流れによって、岩石が溶け、高温の流体であるマグマが作られているのです。このマグマは周囲の岩石より軽いため、集まりながら上昇し、ついには地表や海底に噴出して火山活動を引き起こします。

火山はどうやってできる?噴火との関係

火山はどうやってできる?噴火との関係は、地下で発生したマグマが地表に噴出することによって、その噴出物が積み重なり、特定の地形を形成することです。マグマは周囲の岩石よりも密度が低く軽いため、浮力によって上昇します。このとき、マグマが上昇する通り道を火道と呼び、マグマが一時的に地下深くに溜まる場所をマグマ溜りと言います。

噴火が起こる主要なメカニズムは、マグマの中に溶け込んでいる火山ガスの圧力が高まることです。マグマが地表に近づき、圧力が急に解放されると、火山ガスが急激に膨張(発泡)し、マグマや岩石の破片を地上に向かって爆発的に放出します。これはちょうど、よく振った炭酸飲料の栓を抜いたときに中身が噴き出す現象に似ています。この噴火によって放出された溶岩や火山灰などが積み重なって、私たちが目にする山、すなわち火山が形成されるわけです。

マグマ自身の発泡圧力だけでなく、地下水がマグマの熱で加熱されて水蒸気となり、その膨張で爆発する水蒸気爆発も起こることがあります。後者はマグマ自体が噴出しない場合もありますが、前兆が捉えにくい上に爆発力が強く、防災上、特に警戒が必要です。

世界と日本にはどんな火山がある?

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世界と日本にはどんな火山があるかというと、その分布は地球のプレート境界と密接に関係しています。世界中の火山の多くは、太平洋を取り囲む環太平洋火山帯(リング・オブ・ファイア)などのプレート境界沿いに集中しています。

日本は特に、太平洋プレートやフィリピン海プレートが大陸プレートの下に沈み込む、プレート収束型境界に位置しているため、気象庁の定義によれば111個もの活火山を有する世界有数の火山国です。この沈み込み帯では、海洋プレートからの水分供給によりマグマが発生しやすく、海溝に平行に火山が並ぶ「火山フロント」が形成されます。日本の多くの火山(富士山、浅間山など)はこのタイプに属しています。

火山の形は、マグマの粘性などによって分類されます。主なものを下の表にまとめました。

火山の分類マグマの粘性特徴的な地形例(日本・世界)
成層火山(コニーデ)中〜やや高い円錐形で、溶岩と火砕物が層状に積み重なる富士山、岩手山、マヨン山(フィリピン)
楯状火山(アスピーテ)低い(サラサラ)傾斜がゆるく、流動性の高い溶岩が広がるマウナ・ロア山、キラウエア火山(ハワイ)
溶岩ドーム(トロイデ)高い(ネバネバ)ドーム状に盛り上がり、塊となって押し出される昭和新山、雲仙岳・平成新山
カルデラ高い(大規模噴火)火山活動による大規模な凹地(陥没)阿蘇山、十和田湖、イエローストーン(アメリカ)

一方、プレート境界から離れた場所にも、マントルの上昇流(プルーム)によって形成されるホットスポットという火山もあります。ハワイ火山列島などがこのタイプです。このように、火山はその形成場所とマグマの性質によって、様々な地形や噴火のタイプを持っているのです。

火山の 働き で大地はつくられる

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火山の 働き で大地はつくられるとは、単に山ができるだけでなく、火山噴出物によって広範囲の地層が形成され、土壌や水資源など、様々な恵みをもたらすことを指します。火山の活動によって直接できる地層には、前述したように溶岩流や火砕流による堆積物、火山灰の降下物などがあります。

例えば、空中に吹き上げられた火山灰が風によって運ばれて地表に降り積もる風成層は、広範囲に堆積し、その後の地形形成に大きな影響を与えます。関東平野の台地を覆う関東ローム層は、主に富士山、箱根山、浅間山などからの火山灰が降り積もってできた地層であり、その厚さは場所によっては数十メートルに達します。また、このローム層は水はけが良いという特徴も持っています。

加えて、火山は大地に以下のような大きな恩恵をもたらします。

火山がもたらす主な恩恵

  • 豊富な水資源(湧水):火山岩は隙間が多く水を通しやすいため、雨水が地下に浸透し、天然の浄水装置となり、豊かな湧水をもたらします。
  • 地熱・温泉:地下のマグマの熱を利用した地熱発電や、心身を癒す温泉といった重要なエネルギー・観光資源となります。アイスランドのように地熱が総発電量の多くを占める国もあります。
  • 肥沃な土壌:火山灰が風化してできた土壌は、水はけが良く、キャベツやダイコンなどの農作物栽培に適しています(例:嬬恋のキャベツ、桜島ダイコン)。
  • 金属資源:火山活動がやんだ後、マグマから運ばれた金、銀、銅などの金属類が熱水鉱床として残ることがあります。

このように、火山は災害をもたらす一方で、私たちが暮らしていく上で欠かせない様々な恵みを大地にもたらしているのです。


🗻火山の活動で新しい地層ができる!「火山による地層のでき方」を 簡単 に理解しよう

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  • 火山噴火がつくる地層もある!
  • 噴火でできる地形・岩石は?
  • 火山灰の地層が教えてくれる「昔の噴火の証拠」
  • 火山 地層 特徴:火山活動による堆積物とは
  • 火山活動で地層ができる!その過程を分かりやすく解説
  • 「火山 地層 でき方」の学びを防災意識に繋げる

ここでは、火山活動がどのように地層を形成するのかを、より具体的に見ていき、「火山 地層 でき方 簡単 に」理解できるように、火山活動によってできた地層の特徴について理解を深めていきましょう。

火山噴火がつくる地層もある!

前述の通り、通常、地層は水による堆積作用でできるものですが、火山噴火がつくる地層もある!という事実は、特に日本のような火山国に住む私たちにとって重要です。火山の活動によって直接できた地層は、その形成メカニズムによっていくつかのタイプに分けられます。これらの堆積作用は、一般的な水による堆積よりもはるかに大規模で、時には短時間で地層を形成します。

主な火山性堆積物は、以下の5つのタイプに分類できます。

  • **溶岩流・火砕流の堆積物:** 火山から噴出した溶岩流や火山ガスと高温の火山灰が高速で流れ下る火砕流が、冷え固まってできる地層です。火砕流は100km以上流れることもあり、広範囲に厚い層を形成します。
  • **火山灰・軽石の降下物:** 空中に噴き上げられた火山灰や軽石が、風下に運ばれて地表に降り積もる層(風成層)です。一度の噴火で広範囲を覆う大規模なものもあります。
  • **火山弾・大きな岩塊の堆積物:** 火山が爆発した際に、火口付近に大量に放り出されて積み重なった層です。火口に近い場所に限られます。
  • **山体崩壊による堆積物:** 地震や噴火によって山の一部が崩れ、なだれのように流れ下ってできた地層です。1792年の雲仙岳噴火による島原大変肥後迷惑の例が知られています。
  • **土石流・泥流による堆積物:** 山頂部の積雪がマグマの熱で溶けたり、噴火直後の大雨で火山灰が大量の土砂を巻き込みながら流れ下ったりしてできる地層です。下流の低地に大きな被害と厚い地層を作ります。

これらの地層は、その場所の過去の火山活動の歴史を克明に記録しており、防災の観点からも非常に重要な情報を含んでいます。

噴火でできる地形・岩石は?

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噴火でできる地形・岩石は、マグマの性質(特に粘性)によって大きく異なります。マグマの粘性が岩石の種類(化学組成)を決定し、それが最終的な火山の形に反映されるのです。この粘性は、マグマに含まれる二酸化ケイ素(シリカ:SiO2)の含有量に大きく依存します。

マグマの種類SiO2含有量(粘性)噴火の様式主要な地形主要な岩石
玄武岩質約50%(低い)ハワイ式噴火(溶岩流主体)楯状火山、溶岩台地玄武岩
安山岩質約60%(中間)ブルカノ式噴火(爆発・溶岩流)成層火山安山岩
流紋岩質約70%(高い)プリニー式噴火(巨大爆発)溶岩ドーム、カルデラ流紋岩、軽石

例えば、粘り気が強い流紋岩質マグマは、ガス成分が少なく流れにくい場合、火口で塊となって押し出され、短期間で昭和新山のような鐘状の溶岩ドームを形成します。逆に、玄武岩質マグマは非常に流動性が高いため、遠くまで流れ下って傾斜の緩やかな楯状火山(ハワイのキラウエアなど)を作るのです。このように、火山の形は、地下にあるマグマの組成という「個性」によって決まるのです。

火山灰の地層が教えてくれる「昔の噴火の証拠」

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火山灰の地層が教えてくれる「昔の噴火の証拠」とは、特定の火山から噴出した火山灰の層(テフラ)を「鍵層」として利用し、地層の年代や過去の環境を正確に読み解くことです。火山灰層は、一度の噴火でほぼ同時に広い地域に降り積もるため、離れた場所にある地層でも、同じ火山灰層を見つけることができれば、それらの地層が同じ時代に堆積したことを示す共通の目印となります。

例えば、約7,300年前に起こったとされる鹿児島の鬼界カルデラ(アカホヤ噴火)からの火山灰は、九州から北海道に至るまで広範囲に確認されており、その層(アカホヤ火山灰)は、日本の地質学・考古学において非常に重要な年代決定の基準とされています。火山灰の層を分析することで、以下の情報を得ることができます。

火山灰から読み取れる情報

  • 噴火の年代: 放射性炭素年代測定法などにより、噴火した時期を特定できます。
  • 噴火源の火山: 火山灰に含まれる鉱物やガラスの成分分析により、どの火山から噴出したかを特定できます。
  • 噴火の規模: 堆積した火山灰の厚さや分布範囲から、噴火の規模を推定できます。
  • 過去の環境: 火山灰層の上下の地層に含まれる花粉や化石から、噴火前後の気候や植生の変化を知ることができます。

このように、火山灰の地層は、人類の歴史が始まる遥か以前からの地球の変動を記録しており、長期的な噴火活動の履歴を把握する上で、将来の噴火予測と防災対策に不可欠な情報となるのです。これは、過去の噴火の頻度や規模を知るために、地質学的調査が非常に重要であることを示しています。(出典:地震調査研究推進本部

火山 地層 特徴:火山活動による堆積物とは

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火山 地層 特徴 として、火山活動による堆積物(火山砕屑物)は、一般的な堆積岩を構成する砕屑粒子(砂、泥、礫)とは異なり、マグマが冷え固まった破片が主体となっています。最も大きな特徴は、その構成物質が熱されたマグマ由来の物質であり、粒子が角張っていることです。

火山砕屑物は、粒子サイズによって以下のように分類されます。

火山砕屑物の名称粒子径主な構成物質
火山灰2mm以下ガラスの破片、鉱物の結晶、岩片など
火山礫(軽石、スコリア)2mm~64mm発泡したマグマの破片(多孔質)
火山弾・火山塊64mm以上噴火で飛び出した大きな塊や岩片

水によって堆積した砂や泥の地層が、運搬される過程で丸みを帯びた粒子で構成されているのに対し、火山砕屑物は、爆発的な破砕作用で生じるため、角張ったガラス質の粒子が多いのが特徴です。また、マグマに含まれる火山ガスが抜けた跡が、軽石やスコリアといった多孔質な物質を形成します。これらの物質は、その特有の性質から、園芸用の鹿沼土や入浴用の軽石など、人間の生活にも役立てられています。

火山活動で地層ができる!その過程を分かりやすく解説

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火山活動で地層ができる!その過程を分かりやすく解説すると、**火山の噴火は、通常の河川や海洋の堆積作用とは比較にならないほどの量の物質を、短時間で広範囲に供給し、一気に地層を形成する**という点が最大の特徴です。この過程は、主に「降下堆積」と「流動堆積」の二つのタイプに分けられます。

一つ目の降下堆積は、噴火によって空中に放出された火山灰や軽石などの物質が、風に乗って拡散し、地表に降り積もるシンプルな流れです。降下した火山灰は、そのまま堆積層(風成層)となり、その後の堆積物が重なることで地層となります。この層は、水平に広く分布し、遠方まで運ばれるため、鍵層として非常に重要です。

二つ目の流動堆積は、溶岩流や火砕流、泥流のように、物質が地表を流動しながら堆積する過程です。これらの噴出物は、流動によって谷や窪地を埋め尽くし、冷え固まることで層を形成します。特に火砕流の堆積物は高温で、その熱によって粒子同士が融着し、溶結凝灰岩という硬い岩石になることもあります。このように、火山活動は、地球のダイナミックな力を反映し、通常の堆積作用よりもはるかに速く、そして大規模に地層を作り出すことができるのです。

「火山による地層のでき方」の学びを防災意識に繋げる

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最後に、「火山による地層のでき方」の学びを防災意識に繋げることの重要性について解説します。**火山活動は、美しい景観や豊かな恵みをもたらす一方で、ひとたび噴火が起こると、私たちの生命や財産に甚大な被害を及ぼす可能性があります。**

私たちが地層の構造や火山灰の層を学ぶことは、過去の噴火の歴史、規模、そして頻度を正確に理解することに繋がります。例えば、特定の地域の地層から、数百年前に火砕流が流れ下った痕跡が見つかれば、「この場所は将来再び火砕流に襲われる可能性がある」という具体的なリスクを把握することができます。この知識こそが、現代社会における火山ハザードマップの適切な利用や避難場所・避難経路の確認に欠かせない、最も重要な基礎情報となります。

過去の巨大噴火の中には、わずか数万年~数十万年に一度という低頻度ながら、日本全土、あるいは世界規模で甚大な被害をもたらす破局噴火(例:阿蘇カルデラ噴火、トバ噴火)も存在しました。地質学的な調査に基づいた長期的なリスク評価が、防災・減災のためには不可欠です。

防災士として、皆さんに伝えたいのは、火山は「活きている」ということです。過去の地層が示す証拠を謙虚に受け止め、常に火山との共生を意識し、火山噴火予知情報(噴火警戒レベルなど)に注意を払うことが、私たちの安全を守ることに繋がります。(出典:気象庁 噴火警戒レベル


記事のまとめ

今回の記事では、防災士の視点から「火山による地層のでき方」を中心に、地球のダイナミックな活動と大地の構造について解説しました。ここでは、記事の重要なポイントをリストでまとめます。

  • 地層とは川や海による堆積物だけでなく、火山灰や溶岩などの火山噴出物が重なった層でもある
  • 火山活動による地層は、溶岩流、火砕流、火山灰の降下物など多岐にわたるタイプがある
  • マグマはマントル上部から地殻で、融点低下(水)や減圧融解(上昇)によって発生する
  • 火山は、地下のマグマの浮力と火山ガスの膨張圧力によって噴火し、噴出物が積もって形成される
  • 日本の火山の多くはプレート収束型境界に位置し、世界でも有数の活火山国である
  • 火山の形(成層火山、楯状火山など)は、噴出するマグマの粘性(SiO2含有量)によって決まる
  • 火山灰の地層は、噴火の年代や規模を特定する「鍵層」として地球の歴史を記録している
  • 火山活動によってできた地層の特徴は、角張った火山砕屑物が主体で、多孔質な粒子が多いことである
  • 火山は、温泉、地熱エネルギー、豊かな水資源、そして肥沃な土壌といった多くの恵みをもたらす
  • 過去の火山 地層 でき方を学ぶことは、地域の噴火リスクを正確に知り、適切な防災意識に繋がる
  • 火山活動による地層形成は、一般的な堆積作用より速く、短期間で大規模な大地を作る
  • 噴火警戒レベルなどの火山情報に注意し、ハザードマップを確認することが重要である

この記事を書いた人

後藤 秀和(ごとう ひでかず)|防災士・株式会社ヒカリネット 代表
福島県で東日本大震災を経験したことをきっかけに、防災士の資格を取得。
被災経験と専門知識をもとに、本当に役立つ防災用品の企画・販売を行っています。
運営するブランド「HIH」は、個人家庭だけでなく企業・団体・学校にも多数導入され、全国の防災力向上に貢献しています。
被災経験者としてのリアルな視点と防災士としての専門性を活かし、安心・安全な備えを提案しています。

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