噴火する日本列島！今度は阿蘇山が21年ぶりに「ストロンボリ式噴火」！

　21年ぶり！阿蘇山噴火！

　阿蘇山は、熊本県阿蘇地方に位置する活火山で、広大なカルデラ地形（鍋型）・外輪山を含めた全域を指す。2007年、日本の地質百選に「阿蘇」として選定された。2009年（平成21年）10月には、カルデラ内外の地域が巨大噴火の歴史と生きた火口を体感できる「阿蘇ジオパーク」として日本ジオパークに認定された。

　阿蘇山は、世界でも有数の大型カルデラと雄大な外輪山を持ち、「火の国」熊本県のシンボル的な存在として親しまれている。火山活動が平穏な時期には火口に近づいて見学できるが、活動が活発化したり、有毒ガスが発生した場合は火口付近の立入りが規制される。

　2014年11月25日午前10時11分と同日正午、熊本県・阿蘇山の中岳第一火口で噴火が確認された。いずれも規模は小さかった。しかし、噴火から5日後の29日も、活発な噴火活動が続いている。それにしても9月27日には木曽御嶽山の噴火があったばかり。日本列島の地下で何が起きているのだろうか？

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参考　ハフィントンポスト：阿蘇山噴火、長期化の恐れ広範囲に火山灰で空路にも影響

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海の深層水循環の謎を有孔虫の化石で解明！縄文時代に活性化

　海洋深層水に残された謎
　海洋深層水は、大量の熱を蓄熱し、熱帯から高緯度への熱の輸送をし、さらに大量の二酸化炭素を蓄積する機能をもつことから、深層水の循環は、地球の気候システムをコントロールする調整弁として重要な役割を果たしている。

　最終退氷期(17500〜11500年前）には、大気中二酸化炭素濃度が80ppm以上上昇した。これは、最終氷期に停滞していた深層水に貯まっていた二酸化炭素が、その循環の再開により、大気へ放出したのが主な原因と考えられている。

　現在、深層水は、北大西洋高緯度と南極海により形成され、最大約2000年かけて北太平洋へと到達する流れが存在している。よって、気候変動と深層循環は、常に表裏一体の関係にある。本研究が行われた完新世は、氷期、退氷期に比べて極めて気候的に安定している時代と言われているものの、近過去だけでも小氷河期や中世温暖期といった人類活動に大きな影響をもたらした気候変動を経験している。

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参考　夢ナビ：　有孔虫が教えてくれる太古の地球　サイエンスポータル：　海の深層水循環歴史事始め

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地球最古の地殻、44億年前と年代特定！ジャック・ヒルズのジルコン粒子から

　最古の地球岩石
　地球はいつ誕生したのだろうか？地球は今からおよそ、45億年前に誕生したと考えられている。太陽系の隕石や月の岩石の生成年代から、この頃、原始地球が形成されたと考えられている。では地球上で最古の岩石とは何だろう？

　地球が誕生して間もない45億4000万年前から44億4000万年前のマントルに由来する溶岩が、カナダ・バフィン島とグリーンランド西部で見つかったと、米カーネギー研究所の研究チームが2010年8月『ネイチャー』に発表している。

　44億年前、現在、知られている最古の岩石鉱物が現れる。西オーストラリア州のジャック・ヒルズで発見されたジルコン粒子のうち最古の物（44億400万±800万年前）。ジルコン粒子の中にダイヤモンドが含まれていることが、2007年に明らかになった。

今回、オーストラリアに地球上で最も古い大陸地殻が存在することが確認された。これらの丘陵地帯は、44億年前もの時を経ているという。

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参考　Wikipedia：　地球史年表　National Geographic news：　地球最古の地殻、44億年前と特定

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地球内部を再現！「マルチアンビル」でマントル・核の境界に「水」存在の可能性

　地球内部を調べる様々な方法
　地球の内部はどのようになっているのだろうか？地球の内部は、その中心からコア（核）、マントル、地殻の順番で層をなしている。

　こうした層構造は、地震が起きたときに伝わる「地震波」の速度を測定することで知ることができる。例えば、日本で地震が起こると、地震波は地球の中心部を通って日本の裏側にあたるチリにも伝わっていく。その途中で層の境界を通るときに、屈折したり反射したりするので、地震波が伝わる速度の変化や層の厚みを推定することができる。

　しかし、それぞれの層がどんな物質でできているかは、地震波ではわからない。それを知る方法はないだろうか？

　穴を掘って内部の物質を採取する方法があるが、これで採取できるのは今のところ地殻までだ。その他に、マントルが融解してできるマグマによって深部から地表に運ばれてくる岩石を調べる方法があるが、この方法もマグマが存在する地下200kmまでのマントルの岩石しか入手できない。

　そこで、地球深部の環境を実験室の高圧装置でつくって、その環境に存在し得る物質を人工的につくりだす研究がさかんに行われている。地球内部は深くなるにつれ、圧力と温度が上がっていく。

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	サイレント・アースクェイク―地球内部からのメッセージ
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	マテリアルサイエンスにおける超高圧技術と高温超伝導研究 (日本大学文理学部叢書)
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地球の内部を探れ！マントル「のぞき窓」発見！その名も“ゴジラ”？

　マントルは“かんらん岩”でできている
　マントル（mantle）とは惑星や衛星などの内部構造で、核（コア）の外側にある層である。

　地球の場合は、大陸地域で地表約30～70 kmから、海洋地域で海底面下約5km～約2,900 kmまでの範囲を指す。地殻は大陸地殻や海洋地殻といった違いがあるが地表面から地下およそ5～60 kmまでの厚さを有しており、マントルはその下層に位置している。

　地球のマントルはかんらん岩を主成分とする岩石で構成されており、マントル内における化学組成に大きな差異はないものと推測されている。深度が深くなるにつれ、温度・密度ともに上昇するが、特に密度については、鉱物相が相転移することにより不連続に増加する。

　通常は、海底下でも約5km以深の深いところに存在するマントルであるが、激しく大地が変動して山脈ができるところにはマントルが露出することがある。このような岩体はマントルの状態を連続的に調べられる非常によい材料となる。

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参考　EPACS自然史博物館：　地球のからくり「マントル」　wikipedia：マントル

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東日本大震災の巨大地震/津波の発生メカニズムを解明！

　東日本大震災、巨大津波はなぜ発生したか？
　これまでプレート境界断層浅部は地震性滑りを引き起こさない領域とされてきた。東北地方太平洋沖地震では、海溝軸付近で約50ｍの水平地殻変動と、約7-10mの垂直地殻変動が推定されており、これが巨大津波発生の原因になったものと考えられている。このような大規模な地殻変動は、浅部のプレート境界断層が地震性滑りを起こしたためと考えるのが最も妥当だった。

　なぜ、これまで地震性滑りを起こさない領域である海溝軸付近にまで断層運動としての破壊（滑り）が伝播したのかを調べるために、日本海溝の海溝軸付近において深海科学掘削を行った。採取された地質試料から実際に巨大地震を引き起こしたプレート境界断層を構成している岩石の種類と物性を明らかにするとともに、断層面及び近傍の残留摩擦熱の温度変化を長期（9ヶ月間）にわたり直接計測した。

参考　JAMSTEC：東日本大震災の巨大地震・津波発生のメカニズム解明

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マリアナ海底で未分化の“初生マグマ”を発見・採取！JAMSTEC

　マグマの成分は上下でかなり違う
　火山と地震の国日本は、火山や地震の研究は欠かせない。火山につきもののマグマとは何だろうか？

　マグマ（magma）とは、火山にある流動性を有する高温のケイ酸塩混合物で、岩石成分と、揮発性成分（主に水）で構成される。

　火山の地下にあるものは、マグマ溜り（magma chamber）に溜まっており、地殻内でマグマが蓄積されている。ここにマグマがあるとき、マグマは高圧下にあり、このマグマが地上に現れるとき、それを噴火と呼ぶ。

　マグマ溜まりの中のマグマは、周辺の岩石に熱を奪われて、徐々に冷えてゆくが、その過程で揮発成分の分離や、結晶しやすい成分の結晶化・沈積等、結晶分化作用が起こっている。その結果、マグマ溜まりの上部と下部では、成分がかなり違っている場合がある。

参考　JAMSTEC：海底火山から初生マグマを世界で初めて発見

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1973年以来！2013年11月20日小笠原諸島、西之島沖に新島出現！

　新島ができた
　先日（9月24日）、パキスタンでマグニチュード（M）7.7の地震があり、これがきっかけになって、南部グワダル沖のアラビア海に島が隆起した。

　現れた島は、アラビア海に面したグワダル港近くの沖合約600メートルで突如海底が隆起し、海面からの高さ6メートル、長さ200メートルの小さな島ができたという。この島は天然ガスが溜まった層が地震によって破壊され、海底の土砂や液体もろとも吹き上げられて出来たとみられている。

　そして今回は、日本でそれは起きた。　11月20日午後、西之島の南東約500メートルの海上に直径約200メートル、標高約20メートルの島が出現し、黒い噴煙が約600メートルの高さに達しているのを上空から確認。白い湯気も立ち上り、爆発で吹き飛んだ岩石が海面に落ちる様子が見えた。

　西之島自体も、1973年に小笠原諸島で新島が形成された島。西之島隣接海域で発生した火山の噴火によって西之島新島が形成された。当時は「新島ブーム」とマスコミに報道され、大きな話題となった。後に西之島と接合し、ひとつの島となった。

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日本の近海の海底に、世界最大の火山を発見？

　富士山よりはるかに大きい火山
　富士山が世界遺産に登録されて、今夏はどのくらい登山者が増えたのだろう？

　環境省は9月10日、前年同期に比べ2.5％減の31万721人だったと発表した。世界文化遺産の登録効果で大幅な増加が見込まれたが、渋滞緩和や環境保全を目的としたマイカー規制強化などが影響、ほぼ前年並みとなったという。意外だ。

　富士山は日本では大きな火山であるが、世界ではもっと大きな火山がある。例えば、ハワイのキラウエア火山は、富士山の13倍以上の大きさがある（富士山1400km3で、キラウエア火山は18700km3）。さらに、ハワイ島は火山島であるので、海底からの高さをかんがえると、その大きさは富士山の約100倍以上にもなる。

　しかし、こんなことで驚いてはいけない、地球最大の火山が日本近海の海底で見つかった。太陽系全体を含めても最大級になるという。こんな近場にこんな怪物が眠っていたなんて、びっくりだ。

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桜島、観測史上最大の噴火！5000mの噴煙・大量の降灰

　桜島で大噴火
　桜島は、鹿児島県の鹿児島湾（錦江湾）にある東西約12km、南北約10km、周囲約55km、面積約77km²の火山島。かつては文字通り島であったが1914年（大正3年）の噴火により大隅半島と陸続きとなった。

　桜島はいくつかの火山や側火山からなる活火山で、1日最高7回も噴火する。約2万6千年前に鹿児島湾内の海底火山として活動を開始した活火山によって形成された、地質学的には比較的新しい火山である。

　その山としての新しさ、有史以来頻繁に繰り返してきた噴火の記録、現在もなお活発な活動を続けている事実の全てが、学術的にも観光資源としてもたいへん重宝されており、日本国内のみならず、世界的に有名な活火山となっている。海の中にそびえるその山容は特に異彩を放っており、鹿児島のシンボルの一つとされる。

　その桜島の昭和火口で8月18日午後4時31分、爆発的な噴火が発生し、大きな噴石が山の3合目まで飛んだほか、噴煙が火口から5000メートルの高さにまで上がった。

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観測史上4番目！降水量少なめ早い梅雨明け、その原因は？

　降水量少なめ、早い梅雨明け
　気象庁は2013年7月6日、関東甲信で梅雨明けしたとみられると発表した。平年より15日早く、昨年と比べても19日早い。6日の梅雨明けは関東甲信では1951年の統計開始以来4位タイの早さとなった。

　気象庁天気相談所によると、西日本より関東甲信の梅雨明けが早くなったが、「幾つかある明け方のパターンの一つで珍しくはない」という。夏をもたらす太平洋高気圧の中心が東寄りにあり、九州南部や四国より関東が影響を受けやすい状態になっているのが西日本より先に梅雨明けした理由だという。（毎日新聞 2013年7月6日）

　今年の梅雨はどのような梅雨だったのだろう？

　平年だと、梅雨入りは6月 8日ごろ、梅雨明けは 7月21日ごろ。 各地の梅雨期間の降水量は、長野146.5ミリ(平年比107%)、宇都宮229.5ミリ(同101%)のほか、東京165ミリ(同92%)、熊谷101.5ミリ(同54%)など、例年より少ない降水量となったところが多い。（ウェザーマップ 2013年7月6日）

　関東甲信の梅雨入りは5月29日に発表され、平年より10日早い梅雨入りとなっていた。梅雨の期間も平年より9日少ない。やや雨の少ない梅雨となった。梅雨が速く終わるのは、夏が多くなるということで、夏が大好きな私としてはちょっと得した気分だ。

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　だが、心配なのは熱中症。明日からは夏日、真夏日が多くなるだろう。

　最近で一番、梅雨明けが速かったのが、2001年。この年6月5日梅雨入り、7月 1日梅雨明けした。二番目が、1978年。6月11日に梅雨入り、7月 4日梅雨明けした。三番目が1978年。6月11日梅雨入りし、7月4日梅雨明けした。そして今年が四番目というわけだ。

　参考HP　tenki.jp記事「関東甲信越梅雨明け、過去4番目に早い」 

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氷河期明けの“ヤンガードリアス期”の寒冷化は、天体衝突が原因？

　最終氷河期後の寒冷化
　最終氷期とは、およそ7万年前に始まって1万年前に終了した最近の氷期である。この時期には、大量の氷がヨーロッパや北米に氷河・氷床として積み重なった。その結果、地球上の海水量が減少、世界中で海面が約120mも低下したという。

　その影響で、アジアとアラスカの間にはベーリング陸橋が形成され、ここを通って北アメリカに人類が移住したといわれている。日本列島およびその周辺では、海岸線の低下によって北海道と樺太、ユーラシア大陸は陸続きとなっており、現在の瀬戸内海や東京湾もほとんどが陸地となっていた。

　その後、次第に地球は温暖化していくが、今から1万2800年前、氷河期から温暖化に向かう途中の一時的な寒冷期「ヤンガードリアス期」があった。この原因はよくわかっていなかったが、米大学の研究チームが、当時の地層に残った小球体を分析したところ、どうやら、小規模な天体衝突があったことがわかり、この影響で寒冷化が起きたという。

 

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参考HP　Wikipedia：　最終氷期　ヤンガードリアス　アストロアーツ：氷河期明けの寒の戻りは隕石衝突が原因？

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	今そこに迫る「地球寒冷化」人類の危機
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カナダの鉱山で地球最古の水発見！地球最初期の生命体の可能性

　地球最古の水発見！
　地球は46億年前に誕生したというが、カナダの地中深く眠っていた27億年前の岩盤の中に、太古の水が閉じ込められているのが発見された。こうした環境の中で見つかった液体としては最古のものだという。

　水が見つかった岩盤は約27億年前のもので、水は15億～26億年前のものと同氏は推定する。地球に生命が誕生したのは約35億年前とされるが、15億～26億年前はまだ、バクテリアの祖先となる非常に単純な生命しか存在していなかったという。

　そんなに昔の水の年代ををどうやって特定するのだろうか？また何がわかるのだろうか？

　今回見つかった水は一見、非常に澄んでいて飲むことさえできそうに見えたが、実際は塩分が多く、二酸化炭素ではなくメタン、水素、窒素、ヘリウムなどのガスが含まれていたという。

　化学的に安定なヘリウムが含まれていたことがヒントになった。ヘリウム中に含まれる放射性同位元素の割合から、どのくらい前の時代か特定可能だ。

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参考HP　National Geographic news：10億年以上前の水カナダの鉱山で発見　地球カレンダー：Calendar of the　Earth

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	新しい地球学 ―太陽‐地球‐生命圏相互作用系の変動学
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世界最高レベル！南鳥島周辺の海底下3mに超高濃度レアアース泥を発見！

　レアアースを南鳥島周辺に発見
　レアアースというと、希土類元素のことで、希少価値が高い物質である。レアメタルの一部も含む。ハイブリッド車や電気自動車の駆動モーター、エアコンなどの省エネ家電製品にレアアースを原料とする磁石が使用されている。その希少さゆえに戦略物資となりうる。

　これまで日本は希土類の輸入を90%以上中国に頼ってきた。しかし2010年（平成22年）4月に中国は希土類の出荷を4割削減すると通告してきており、同年9月に尖閣諸島における漁船船長拿捕の報復として、希土類の通関を全部差し止めたとみられる。

　しかし、民間備蓄が約1年分あると見られているため直接影響が及んでいるわけではない。この状況で、以前から金属類の国家備蓄（米国では実施済み）の必要性が言われており、2010年（平成22年）4月の輸出削減を踏まえ、同年7月経済産業省令の改正が行われ、備蓄が可能になった。

　2012年3月、日本国内 日本の最東端の南鳥島周辺の排他的経済水域内の海底にレアアースを大量に含む泥の大鉱床があることを東京大学の研究チームが発見していた。

　今回、さらに調査をすすめ、日本最東端の南鳥島の排他的経済水域（EEZ）内で発見されたレアアース（希土類）を含む海底の泥が、鉱床としては世界最高濃度であることを東大と海洋研究開発機構のチームが突き止め、3月21日に発表した。

　埋蔵量は国内消費の数百年分以上で、海底下数メートルの浅い場所にあり採掘も容易。ハイテク製品に欠かせないレアアースの国内自給へ大きく前進する成果だ。

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参考HP　海洋開発機構（JAMSTEC）：南鳥島周辺における、超高濃度レアアース泥発見

	太平洋のレアアース泥が日本を救う (PHP新書)
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地震国日本！黄金の国ジパングでは、地下で「一瞬のうちに」金鉱床が形成される？

　黄金の国ジパングの理由
　イタリアのマルコ・ポーロが「東方見聞録」の中で「ジパングは、中国の東の海上に浮かぶ独立した島国である。莫大な金を産出し、宮殿や民家は黄金でできているなど、財宝に溢れている。」と記された日本。

　かつての日本では、比較的多く金が産出した。しかし、江戸時代前期、すなわち寛永年間以降は国産の金山は徐々に衰え始めた。現在では、辛うじて1985年（昭和60年）から菱刈鉱山が採掘される程度である。一方、現在海底の熱水鉱床には大量の金鉱床が確認されており、将来的に期待されている。このような金鉱床はどのようにできるのであろうか？

　金は鉱物の一つであり、火成岩中にも極微量に含まれる。金は地球全体の地殻内に広く分布して存在しており、存在比は0.003 g/1000 kg程度 (0.003 ppm) である。このような微量な金が集まり、金鉱床に成長するためには外部からの強い力が必要である。

　熱水鉱床は変成岩と火成岩のなかに生成する。常温では金は水に溶けないのだが、地下のマグマの熱と強い圧力のもと、300℃以上に熱せられた地中深くの熱水により、鉱物から溶かし出される。熱水は地表に向けて上昇しながら、圧力や温度の低下により沸騰し、また、化学反応を起こし、200～250℃で金や銀を石英と共に吐き出す。

　これが地層の割れ目にたまったり、鉱物にしみ込んだりして、海底に噴き出してくる。このようにしてできた岩石の金の含有量は普通の岩石の数千倍以上になっている。こうしてできた金鉱石が浸食されて砂金になったり、堆積した地層も見られることがある。

　今回、こうした金鉱床ができるのに、地震がもたらす急激な圧力変化によって、金鉱脈が地下で瞬間的に形成されている可能性があるという研究が『Nature Geoscience』で発表された。

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参考HP　Wikipedia：金　アイラブサイエンス：「金」は宇宙からの贈り物？地球本来の金は地下深く眠っている！

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