これ:大学院生:26

ほかの火山の例

（１）群馬県の草津白根山には、東京工業大学の観測所があります。火山ガス 地帯で、硫化水素ガス濃度の連続測定が行われており、決められた警戒値を超 えると、警報が出され避難を促すシステムができています。 （２）富山県の立山の地獄谷では、ガスの多い地帯には柵が設けられており、 危険なので外にでないようにという、看板があります。しかし、冬など風の凪 いだ時には、柵の外でも息苦しいほどです。時々事故もあるようですが、特に 連続観測や警報システムなどはまだないようです。 （３）福島県の安達太良山では、昨年硫化水素ガスで一度に４名もの登山者が 亡くなりました。かなり、登山道からはずれた場所であり、すべての危険箇所 に看板を立てたり、ロープをはったりすることは難しいようです。最近になっ て、沼ノ平登山ルートそのものが廃止になりました。したがって、対登山者警 報用のセンサーなどはありません。 （４）伊豆大島三原山では、1986-87年の噴火以来、火口周辺への立ち入りが禁 止されてきましたが、10年目の1996年に規制が解除されました。登山道の両側 には柵やロープがあり、火口周辺を自由に歩き回れるようにはなっていませ ん。この規制は、火山ガスだけが理由ではないとおもいます。

参考書・雑誌

宇井忠英編（1997）火山噴火と災害,東大出版会,217p.

ルポ：安達太良山の遭難から-火山ガスの警笛- 「岳人」1997年11月号（No.605），92-96．

緊急企画：火山ガスその見えない恐怖 検証：9月15日安達太良山・沼ノ平で何が起こったのか（長谷川哲） 解説：火山ガスの特性と対応策を知る（羽根田治）小坂丈予先生に取材 「山と渓谷」1997年11月号（No.748），143-147． （5/14/98）

千葉達朗（アジア航測（株）防災部）

島田太平:研究員:３４

大場　武（東工大・草津白根火山観測所）

みきみきみっきー:小学生:１０

大場　武（東京工業大学・草津白根火山観測所）

門田　勝利:技術職:38

大場　武（東京工業大学・草津白根火山観測所）

中西　喜一郎:会社員:３９

なぜ臭いがないのか？実は私も不思議でした．雄山の噴気は東京工業大学の平林教授 の調査によれば，90％以上が水蒸気で，わずかに炭酸ガスが含まれているだけで，多 くの火山の噴気に含まれている亜硫酸ガスや硫化水素ガスは含まれていません．その ため，ほとんど臭いがしないのですが，それには雄山の噴気活動を維持する熱源と構 造に秘密があったのです．雄山サウナの源は，電磁気探査の結果などから地下数100m の深さにある熱水溜りと考えられていますが，この溜りが地下深部と切り離されて孤 立しています．つまり，地下深部のマグマから高温の火山ガスが絶えず供給されてい るようなタイプの噴気活動ではないということです．

雄山のサウナはいつからあるか？この質問に答えるには雄山のサウナがどういう場所 にできているかを説明する必要があります．三宅島は1983年に噴火する前に1962年と 1940年に噴火しています．三宅島が1940年に噴火する以前，山頂にはほぼ東西に並ぶ ３つの火口があり，このうち最も西側の一番浅い火口を上段火口と呼んでいました． ところが，1940年に三宅島の北東山腹で割れ目噴火が起き，続いて山頂で噴火が始ま りました．この時の噴火で上段火口の南東側に火砕丘ができ，火口は溶岩流でほぼ埋 められてしまいました．サウナの前にたたずむと目の前に溶岩の壁が見えますが，こ の溶岩の壁はその時の溶岩流の先端なのです．現在のサウナは埋められた上段火口の 縁に沿って円弧状に噴気地帯が伸びています．したがって，現在私達が見るようなサ ウナの情景は1940年の噴火後にできたと言えます．しかし，1940年以前に上段火口の 中に噴気がなかったかと聞かれるとよくわかりません．おそらく噴気はあったと思い ます．

雄山のサウナが1983年の噴火前後にどうであったかという質問ですが，実はこの噴気 地帯は大変興味深い挙動を示しています．1962年に三宅島は北東山腹で割れ目噴火を 起こしました．1940年の噴火のように山頂で噴火が起きるかと注目されましたが，噴 火は起きず，その代わり，噴火の後，旧上段火口の縁に沿って噴気活動が次第に拡大 する現象が観測されました．この拡大は1963年ころまで続き，やがて活動は縮小して いきました．では，1983年の噴火の時はどうだったでしょうか？雄山の噴気温度は気 象庁の三宅島測候所によって1975年以降観測されていました．そのデータを解析する と噴気温度は1983年の噴火直後の10月半ばまで1年に１℃くらいの割合でずっと低下し つづけていることがわかりました．引き続き山頂噴火があるか？噴気地帯の拡大はあ るか？という問題に答えるために私達地震研のグループも噴火直後から調査を行いま した．その結果，10月半ば以降，温度は上昇に転じ，1985年頃まで噴気地帯が拡大す る現象を捉えることができました．この現象は，雄山サウナの源である熱水溜りに一 時的にマグマの熱が供給されたために起きたものと考えられています．現在，雄山サ ウナはその時のエネルギーを少しずつ放出し，縮小している段階なのです．三宅島は 21世紀初頭に次の噴火があると考えられています．それまでに観測体制を整え，火山 学をもっと進歩させたいと私達は考えていますし，ちゃんとした情報が島民に伝わる システム作りに関係の方々が努力されるように希望しています．詳しく知りたい方は ，火山学会から出ている三宅島噴火特集号をご覧ください． （1/21/00）

鍵山恒臣（東京大学・地震研究所・火山センター）

後藤　チーママ:福祉施設職員:３７歳

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

ＭＩＮＥ:会社員:33

　1日数万トンのSO2が放出されている現状では，排出量よりは風向きに気をつけたほ うがよいでしょう．三宅島島内でも，風上や噴煙からちょっと離れると問題にならな いレベルの濃度に下がります．
　健康被害という点について述べると，SO2もH2Sも急性毒性が問題になるのは数百 ppmの濃度であることから，少なくとも本土では，健康な人が急性毒性を気にするレ ベルにはならないと思っていいでしょう．ただし喘息など呼吸器に疾病を持つ方は， SO2濃度が1ppm程度でも発作を起こすことがありえますので，注意は必要です．
　9月上旬までの異臭騒ぎを受けて，環境庁などでは環境基準を超えるSO2濃度が連日 観測されている場合には，念のため次のような対処法を呼びかけています．

（１）　外出はなるべく控えること （２）　外から戻ったときには、目を洗ったり、うがいをすること （３）　目に刺激を感じたり、咳が出たりした場合は、医療機関に相談すること

　また，喘息等の呼吸器系疾患を持つ方々については，外出中に硫黄臭などを感じた ときは，以下の事項を緊急避難的に行うことも薦めています． ・近くの建物などに入ること ・近くに建物などがないときは，タオル等を水で濡らし，口や鼻を覆うこと

　本州や三宅島周辺の島には，風向きしだいで火山ガスが到達する可能性があるの で，例えば本州なら南よりの風が吹くような天気の場合には，注意したほうがよいで しょう．天気予報などで風向き予報を確認してください．

　SO2濃度については，関東地方なら環境庁の連続測定値が公開されていますから， そちらを参照してみてください．また他の地域に関しては，各県，自治体の大気保全 担当部局に問い合わせるようにとのことです．自治体によっては観測値をリアルタイ ムで公開しているところもあります． 環境庁大気汚染物質広域監視システム(そらまめ君) （10/24/00）

川辺禎久（工業技術院・地質調査所・環境地質部）

(10/11/00)

地震雲:公務員:42

三宅島と似た玄武岩質マグマを噴出する伊豆大島では，山頂での噴火の後，山頂火口 からH2O，SO2などの火山ガスを放出することがあります．伊豆大島では割れ目噴火の 1年後の1987年噴火後から1990年ごろまで，今回の三宅島の1/100程度の量ですが，三 原山山頂火口から一日あたり数百トンのSO2が放出されていました．一方割れ目火口 からの火山ガスは，山頂火口からのものに比べると極めて少ない量でした．また 1950-51年噴火の後もカルデラ内に立ちこめるほどの火山ガスが放出されていたと聞 きます．伊豆大島のカルデラ内に植生がなく砂漠と呼ばれるのは，火山ガスによって 植生が破壊されることも原因の一つです．

伊豆大島の例などからみると，おそらくすぐに火道が閉塞してしまう割れ目噴火の火 道と違い，比較的安定して存在する山頂火道では，火山ガスの放出が安定して起こり うるということなのでしょう．これまで三宅島で火山ガスの放出があまり起きなかっ た理由として，少なくとも最近約500年間は，三宅島山頂から大規模な噴火がなく， 山腹からの割れ目噴火が主な噴火様式だったからと考えられます．今回は山頂部に大 きな陥没カルデラが作られたため，火道径が大きいこともあって，大量の火山ガスが 放出されやすくなっていると考えられます．

三宅島でも山頂噴火が起きていた500年以上前は，山頂火口からの火山ガスの放出が あった可能性は高いですが，なにぶん歴史記録もなく，堆積物として残らないもので すから，はっきりとしたことは今のところ言えません． （10/12/00）

川辺禎久（工業技術院・地質調査所・環境地質部）

ぷわぷわ:学生:２１

大場　武（東工大・草津白根火山観測所）

(03/27/00)

PECO:学生:22

大場　武（東京工業大学・草津白根火山観測所）

アマンタジン:医師:26

　まず玄武岩質火山の山頂部に形成されるカルデラは，ハワイ型よりはキラウエア型 カルデラと呼ぶことが多いです．キラウエア型カルデラは，クレーターレイク型カル デラなどのカルデラ形成に伴う噴火の噴出量と，陥没量がほぼ見合うカルデラと異な り，噴出量より陥没量がずっと大きいことから，成因について議論ありました．
　さて今回のカルデラ形成は，三宅島では数千年に一度程度の比較的珍しい現象です が，他の火山で似たような事例が過去に観察されていなかったわけではありません． 例えば1924年のハワイ・キラウエア火山のハレマウマウ火口の陥没事件や，1968年ガ ラパゴス・フェルナンディナ火山のカルデラ形成事件などです．これらは玄武岩質火 山で地表への溶岩噴出量よりはるかに大きい陥没が，爆発的な噴火を伴って起きた例 で，今回の三宅島とよく似ています．
　これらのカルデラ形成事件では，いずれも地下側方へのマグマの移動が起きていた ことが知られており，それにより密度の大きな山頂部が陥没したという考えが有力で す．移動したマグマの大部分は地下にあり，地表には出てきていないので，噴出量と 陥没量が食い違うのも説明できるというわけです．今回の三宅島の噴火は，新たに三 宅型カルデラと呼ぶよりは，最もよく観測がなされている中で起きたキラウエア型カ ルデラ形成事件ということになると思います．

　次にマグマ対流による火山ガス放出モデルですが，おっしゃるように火道の実効径 がずっと大きいことが，今回大量の火山ガスを放出している原因と考えていいと思い ます．玄武岩マグマ程度の粘性の流体をぐるぐると移動させるだけなら，径3mの円筒 で大丈夫という計算があります．一方，対流させるには上昇したマグマの密度が大き くなる必要がありますが，これにはマグマからガスがどれだけ効率よく分離するかが 効いてきます．ガスの分離効率には火道の断面積が重要で，伊豆大島の例(一日数百 トンのSO2放出量)で計算した例では，実効火道径約9m強で対流しているとすると説明 できます．今回の三宅島では，放出量が伊豆大島の約100倍ですから，実効火道径は 10倍程度あることになります．陥没初期の変形せずに陥没している部分の大きさは少 なくとも径300m程度はありましたから，考えられない大きさではないと思います．
　（8/07/01）

川辺禎久（産業技術総合研究所地球科学情報部門）

八木慎吾:公務員:28

風早康平（産業技術総合研究所・深部地質環境研究センター）

近藤ジュンスケ:高校教諭:41

鍵山恒臣（東京大学・地震研究所・火山センター）

カイト:学生:２０

１）マグマ溶存成分 ２）火山熱水系 ３）マグマ水蒸気爆発

１）マグマにはH2O，CO2，硫黄成分などの気体になりやすい成分（＝揮発性成分）が 溶けていて，マグマが上昇するにつれて泡となり分離します．この現象を脱ガスと言 います．泡が生じるとマグマは軽くなり，浮力によりますますマグマの上昇は加速 し，泡の膨張力も加わり，ついには地表に溶岩として噴出します．これは溶岩を放出 する噴火形式の基本原理で，マグマに溶けているH2O，CO2，硫黄成分などの脱ガスが 噴火の原動力です．

２）活火山ではマグマは必ずしも地表に現われず「活動」を続ける場合があります． ここで「活動」とは具体的にはマグマからH2O，CO2，硫黄成分などの気体になりやす い成分（＝揮発性成分）が抜け出ること（＝脱ガス）です．マグマから抜け出たこれ らの成分は，地下水と混合し，温泉水や火山ガスなどとして地表に湧出します．この 仕組みのことを火山熱水系と言います．この場合，温泉水や火山ガスのH2Oは大部分 が 地下水起源ですが少量，マグマから抜け出たH2Oが含まれます．

３）溶岩が地下水や海水と直接接触する場合があります．この時，多量の水蒸気が発 生し激しい爆発を引き起こします．これがマグマ水蒸気爆発で，噴火としては最も激 しい形式です．
　（2/04/02）

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

矢沢宏太:公務員:39

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

小林愛美:小学3年生:9

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

SHIROGISU:公務員:42

文献リスト
　１）木下，他（1999）桜島火山周辺におけるエアロゾルと火山ガスの高濃度事象の 解析，鹿児島大学教育学部研究紀要，自然科学編，50，ｐ11〜
　２）Watson,I.M. and Oppenheimer,C. (2001) "Photometric observations of Mt.Etna's different aerosol plumes", Atmospheric Environment, vol.35, 3561-3572.
　３）Watson,I.M. and Oppenheimer,C. (2000) "Particle size distributions of Mount Etna's aerosol plume constrained by Sun photometry", Journal of Geophysical Research, vol.105(D8), 9823-9829.
　（09/30/02）

大場　武（東京工業大学・火山流体研究センター）

なっつ:学生:１８

植物の専門ではないので，玄武岩地帯に特有の植生があるのかについてはよく わかりません．ただ火山ガスの影響を受けている三宅島をみても，もともと現 地性の植物は，比較的火山ガスに強いものが多く，人間が持ち込んだスギやク ロマツは大きな影響を受けているようです．伊豆大島の裏砂漠は，噴火で降り 積もったスコリアや火山灰で植生がまず破壊され，その後のマグマ後退期に放 出される二酸化硫黄などの火山ガスの影響で植生の回復がさらに遅れることに よるようです．伊豆大島のいわゆる砂漠の分布は，三原山の東北東側と南西側 に延びていますが，これは伊豆大島の卓越風の方向と一致します．風で火山ガ スが流され酸性に弱い植物は定着できず，さらに地表のスコリアや火山灰が風 で移動することで植物が定着しにくいためと考えられます．なお，1986年噴火 のあと，火山ガスの放出はこれまでの噴火より早く終わったため，伊豆大島カ ルデラ内の植生はより早く回復しているようです．
　（12/25/02）

川辺禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門） --

みたらし:高校生:１６

さて、大涌谷の地表にある水は酸性が強いですが、これは主に硫酸が含まれているこ とが原因となっているようです。硫酸の起源はみたらしさんがお考えのように火山ガ スだと考えられますが、どうして硫酸なのかというとちょっと難しい問題があるよう です。火山ガスには二酸化硫黄（亜硫酸ガス；SO2）が含まれていておそらくこれが 硫酸の元となっていると考えられます。これが水と反応するとH2 SO3が出来るのです が、これは亜硫酸というもので、硫酸ではありません。大涌谷の水を測定するとSO4 --（硫酸イオン）は検出されるのですが、S03 --（亜硫酸イオン）は検出されませ ん。おそらく、火山ガスが水に溶け込むだけでなく、空気中の酸素が水に溶け込み亜 硫酸と反応することではじめて硫酸が出来るものと考えられます。

これがおおよその考え方ですが、硫酸イオンがどこで出来ているかというのを考えて いくとちょっと話は難しくなります。硫酸イオンができるためには空気中の酸素が必 要だとする考え方で行くと、地下深くの温泉は空気に触れる機会がないと考えられる ので硫酸イオンは含まれず亜硫酸イオンに富むことが予想されるのですが、現実には 地下の温泉も硫酸イオンに富んでいます。こうした観察を「表面の地下水は地下のか なり深いところまで供給されているのだ」として説明する考え方がある一方で、「亜 硫酸の自己酸化によって硫酸が出来るのだ」とか、「硫酸は火山ガスの影響で出来た 硫化鉱物からもたらされたのだ」という説明もあります。興味があったらぜひいろい ろと調べて硫酸の起源「みたらし」説を発表してください。

もうひとつ、大涌谷のガス成分ですが一般的に多くの火山でそうなのですがほとんど （99%ちかく）が水蒸気です。水蒸気以外のガスで最も多いのは二酸化炭素、その次 が硫化水素で、二酸化硫黄はほとんど含まれていません。二酸化硫黄がほとんど含ま れていないのは、大涌谷ではマグマから直接出てきたガスが噴出しているわけではな く、地下水と反応したあとのガスが出てきているためです。二酸化硫黄は水に溶けや すいので、大涌谷のように表層に水がたくさんある地域だと仮に二酸化硫黄の供給が あっても地表に出る前に水に溶け込んでしまうと考えられます。硫化水素は二酸化硫 黄と水が反応して出来たもので、箱根のように地表近くに水がたくさんあるところか ら出てくる火山ガスとしては一般的な成分です。
　（10/17/02）

萬年一剛・石坂信之（神奈川県温泉地学研究所）　 --

アマンタジン:医師:２７

高橋正樹（日本大学・文理学部・地球システム科学） --

アマンタジン:医師:28

藤縄明彦（茨城大学・理学部・地球生命環境科学科） --

アマンタジン（いつもありがとうございます）:医師:28

伊豆大島の山頂噴火の場合，ほとんど地震，つまり岩石の破壊を伴わずに噴火に至ります．これは火道をわざわざ新たに破壊しながら作る必要がなかったこと を示していると考えられます．伊豆大島1986年の噴火の場合，初めて火山性微動が観測されたのは同年7月ですが，マグマが三原山火口に出現したのはそ れから4ヶ月後でした．それだけゆっくりと上昇してきたと言えます．むしろゆっくりとしか上昇できないのに，火道が確立していたので上昇できたのかもし れません．

一方，伊豆大島でも1986年噴火の山腹噴火の前兆は，三宅島の割れ目噴火と同じく，噴火の数時間前から始まった地震活動でした．三宅島の割れ目噴火と 同じくマグマが岩石を割りながら急速に上昇してきたのでしょう．おそらく，新しく割れ目を作って噴火に至るには，それだけ急速なマグマの上昇が必要で， その結果として前兆から噴火までの時間が短いのかもしれません．

なかなか難しい質問で，まだ断定はできませんが，こういう風に考えてみてはどうかと思います．
　（09/05/03）

川邉禎久（産業技術総合研究所・地球科学情報部門）

松井:社会人:42

A2
　薩摩硫黄島の場合は噴火の判断は、噴煙と降灰の有無が基準であり、地震は直接考慮されていません。ただし、噴煙も降灰も注意して観測している方が小さ な噴火でも検知できますので、噴火の回数の増加にはそのような要素も含まれてはいます。しかし、1997〜98年以降に降灰の量が多くなったのも事実で す。

A3
　三宅島でも、毎日火山ガスが集落に流れてきているわけではなく、年に何日か、かなり濃厚な火山ガスが集落に到達することがあり、それが問題になってい ます。三宅島の場合は西風によって東側の集落に高濃度の火山ガスが到達する頻度が多いです。薩摩硫黄島でも火山ガスは東側に流れることが多いのですが、 集落は山頂の南西側に位置するため高濃度の火山ガスが到達することはほとんどありません。 また、三宅島は山が比較的なだらかなため、風が強いと噴煙が山肌に沿って流れ下ることが頻繁にあります。硫黄岳は斜面がずっと急であるため、この風の吹 き下ろしは三宅島ほど頻繁に起きません。それに加え、薩摩硫黄島からの火山ガスの放出量はSO2の量で毎日500トン程度であり、三宅島からのSO2の 放出量の日量数千トンの約十分の一です。これらの条件が総合されて、三宅島では未だに高濃度の火山ガスが集落で観測されていると考えられます。

A4
　ケイ石の採掘は1997年頃まで続けられましたが、現在では行っておりません。

A5
　硫黄岳山頂火口内の火孔は、1997年頃に形成されて以来、火山灰を放出しながら拡大しています。現在では直径は100m以上の大きな火孔になってお り、ここから火山ガスと火山灰が継続的に放出されています。火山ガスの放出が活発な間は、爆発的な噴火などを起こすためのエネルギーは溜まりにくいと考 えられます。しかし、このまま火孔が拡大し、深くなった後に何が起きるかを予測することは困難です。 最近、火孔が形成し火山灰が放出されているとはいえ、火山ガスの放出量や地震活動のエネルギーが特に変化しているわけではありません。そのため、今起き ている変化は地表近くだけの変化であり、地下のマグマの動きやガス放出の過程は数十年前から余り変わっていないとも考えられています。そうだとすると、 山頂からの火山ガス・火山灰の放出と火孔の拡大は続くかもしれませんが、それ以上大きな変化は起きない、ということも考えられます。いずれにしても、今 の硫黄岳のような活動を観測した例はほとんど無いため、今後の活動の推移を見守ることが大事です。
　（03/29/04）

篠原宏志（産業技術総合研究所・地質調査総合センター）