火山

火山（かざん、英語: volcano）は、地殻の深部にあったマグマが地表または水中に噴出することによってできる、特徴的な地形をいう。文字通りの山だけでなく、カルデラのような凹地形も火山と呼ぶ。火山の地下にはマグマがあり、そこからマグマが上昇して地表に出る現象が噴火である。噴火には、様々な様式（タイプ）があり、火山噴出物の成分や火山噴出物の量によってもその様式は異なっている。

火山の噴火はしばしば人間社会に壊滅的な打撃を与えてきたため、記録や伝承に残されることが多い。

Volcano は、ローマ神話で火と賃金と鍛治の神ウルカヌス（ギリシア神話ではヘーパイストス）に由来し、16世紀のイタリア語で volcano または vulcano と使われていたものが、ヨーロッパ諸国語に入った。このウルカヌス（英語読みではヴァルカン）は、イタリアのエトナ火山の下に冶金場をもつと信じられていた。シチリア島近くのヴルカーノ島の名も、これに由来する。日本で volcano の訳として「火山」の語が広く用いられるようになったのは、明治以降である。

火山の構造

成層火山の構造(断面図)
1. マグマ溜り 2. 基盤 3. 火道 4. 地表 5. 岩床 6. 岩脈 7. 火山灰層 8. 側火山	9. 溶岩層 10. 咽喉 11. 寄生火山 12. 溶岩流 13. 噴火口 14. 主火口 15. 噴煙

火山の地下には、必ずマグマ溜りが存在する。マグマだまりの深さは、地下数㎞から数十kmとされる。このマグマだまりから岩盤を突き抜け、何らかの理由でマグマが地上に放出される、その地点が火山である。マグマが地上に到達するまでに通るルートを火道と呼び、火道が地上に抜ける地点を噴火口と呼ぶ。火道はしばしば主火道から逸れて形成され、その副火道が地上に噴出すると側火山と呼ばれる小火山を形成する。また、副火道が地上に噴出せず地下にとどまったままのものを岩脈、岩脈が地層に沿って平行に地中で広がったものを岩床と呼ぶ。

火山の分類

地形による分類

現在の地形に加えて、形成過程や内部構造も考慮して分類されている。

複成火山

同じ火口から何度も噴火を繰りかえして、大きな火山体を成長させる火山。

成層火山（マヨン山）

楯状火山（マウナ・ケア山）

カルデラ（マザマ火山）

成層火山

主に、同一箇所の火口から噴火を繰り返して、その周囲に溶岩と火山砕屑岩が積み重なった、円錐形に近い形の火山体。日本の火山の多くは成層火山である。火山の噴火タイプとしては、ストロンボリ式噴火やブルカノ式噴火をする火山がこうした火山になりやすい。

例 - 富士山、岩手山、開聞岳、伊豆大島、羊蹄山、スーフリエール・ヒルズ（モントセラト）

楯状火山

流動性の高い玄武岩質の溶岩が積み重なった、傾斜のゆるい火山体。そのため、通常は面積が広い。日本でこれまで「アスピーテ」とされてきた火山は、成層火山が侵食によって平坦になったり、もともと平坦であった場所に小規模な溶岩流が重なったりしたものであり、楯状火山ではない。また、伊豆大島や三宅島は、玄武岩を主に噴出する火山だが、火砕物の量が多く、楯状火山ではなく成層火山である。火山の噴火タイプとしては、ハワイ式噴火やストロンボリ式噴火をする火山がこうした火山になりやすい。

例 - マウナ・ロア山、キラウエア火山、スキャルドブレイダー山（アイスランド）

溶岩台地

大規模な溶岩流が多数積み重なって、広大な台地となっているもの。通常は、玄武岩質の溶岩からなる。火山の噴火タイプとしては、ハワイ式噴火をする火山がこうした火山になりやすい。

例 - デカン高原、コロンビア台地

火砕流台地

大規模な火砕流によって運ばれた、大量の火山灰・軽石・礫などが厚く堆積して、上面が平坦な台地となったもの。

例 - シラス台地

カルデラ

火山活動によって形成された大規模な凹地。通常、直径が1.6kmから2km以上のものを指す。通常、中央部にカルデラ形成後に形成された小火山である中央火口丘が一つまたは複数存在し、その周辺にはカルデラ床と呼ばれる平坦な地形が広がる。カルデラ床に水が溜まったものはカルデラ湖と呼ばれる。カルデラの外側は、外輪山と呼ばれる山が円形に取り囲んでいる。外輪山の内側はカルデラ壁と呼ばれ、急峻な崖となっていることが多い。大規模爆発によって形成されるカルデラの場合は、クラカトア式噴火をする火山がこうした火山になりやすい。

例 - 阿蘇山、十和田湖、屈斜路湖、摩周湖、洞爺湖

単成火山

火山砕屑丘（阿蘇山）

マール（ドイツ）

溶岩ドーム（昭和新山）

1回だけの噴火で形成されたもの。複成火山の一部である場合も多い。また、単成火山が多数集まっていて、全体が一連のマグマ活動と考えられる場合、単成火山群として複成火山扱いとすることがある（伊豆東部火山群、阿武火山群、小値賀火山島群など）。

爆裂火口

爆発的な噴火によって火口（穴）だけができ、噴出物はほとんど積もっていないもの。

マール

水が大量にある場所でマグマ水蒸気爆発が起こり、円形の火口となったもので、水が溜まっていることが多い。噴出物は、火口の周囲にわずかに積もっている程度で、主にベースサージ堆積物である。

例 - 目潟、波浮港、米丸

火山砕屑丘（火砕丘）

火口の周囲に火山砕屑物が積もって、円錐形に近い形の小さい山（丘）になったもの。主な構成物質によってさらに細分し、火山灰丘・軽石丘・スコリア丘という。

例 - 大室山、米塚、ダイヤモンドヘッド

溶岩ドーム（溶岩円頂丘）

マグマの粘性が高く（流動性が小さく）、かつガスが少ないために、爆発的な噴火を起こさず、火口から塊となって押し出されたもの。形は多様であるが、高さには限界があり、噴出量が多い時は平坦になる傾向がある。溶岩ドームをさらに細分して、上面が平坦になったものを溶岩平頂丘、火道内で固化したまま押し出されてきたものを火山岩尖、また、地表を隆起させたが溶岩自体は噴出しないで終わった（溶岩ドームになりそこなった）ものを潜在ドーム（潜在円頂丘）という。

例 - 昭和新山、アトサヌプリ、茶臼岳、妙高山、平成新山、雲仙岳、金峰山 (熊本県)

側火山

複成火山の主火口から離れたところにできる小火山を、側火山または寄生火山と呼ぶ。その名の通り、大火山の側にできる別の火口である。多くは一度の噴火で形成される単成火山である。

例 - 昭和新山（有珠山の側火山）、宝永山（富士山の側火山）

旧分類

1911年、ドイツのカール・シュナイダーは、火山地形を次のように分類した。

• トロイデ（鐘状火山、しょうじょうかざん）
• コニーデ（成層火山、せいそうかざん）
• アスピーテ（楯状火山、たてじょうかざん）
• ホマーテ（臼状火山、きゅうじょうかざん）
• ベロニーテ（火山岩尖、かざんがんせん）
• マール
• カルデラ
• ペジオニーテ（溶岩台地、ようがんだいち）
• ラピリ台地（火砕岩台地、かさいがんだいち）

この分類は、日本では、特に地理分野で広く使われたが、海外では、過去においてもほとんど使われていない。この分類は、成因をまったく考慮せずに、現在の地形だけで定義したものであった。火山の研究が進むにつれて、形成過程がまったく違うのに、侵食などによって同じような地形になってしまう例（たとえば、成層火山であるのに侵食で平坦になった偽アスピーテ）が次々発見され、シュナイダーの分類では不都合であることが明らかとなった。このことは、1950年代にはすでに認識され、マールを除き、日本の火山学、地質学においては、1970年ごろからほとんど使用されないようになった。ただし、地理の分野では、現在でも使用例があり、観光地の看板などにこれらの名称が残っている場合があるので、完全に、‘‘死語’’となっているわけではない。多くの火山研究者はシュナイダーの分類用語を使わないことを推奨している。

活動度による分類

詳細は「活火山#定義の変遷」を参照

かつては活火山、休火山、死火山に分類されてきたが、実状に合わないとして段階的に見直しがされ、現在では「活火山」と「それ以外の火山」に分けられている。

火山のできる場所

火山の分布

火山は地球上のどこにでもできるわけではない。火山ができる場所は大きく分けて3種類ある。

プレート発散型境界（リフトバレー、海嶺）

プレートテクトニクスによれば、地球上で最も火山活動が活発なのは、熱いマントルが上昇してきて、地殻が新たに生成される場所、すなわち発散型境界である。発散型境界はふつう、長く続く谷地形となっているので、リフトバレーとも呼ぶ。リフトバレーの多くは海底にあり、海嶺とよばれる。海嶺では、地下から新しい玄武岩質マグマが次々に供給されて、海底で固まり、海洋地殻となって海嶺の両側に移動していく。世界で唯一、アイスランドが海嶺を地上で観察できる場所で、アイスランド島は中央部の地溝から東西に拡大しつつある。また、陸上のリフトバレーの代表的なものがグレート・リフト・バレー（東アフリカ大地溝帯）で、同様に活発な火山活動を伴って東西に拡大しつつある。

プレート収束型境界（海溝）

プレートテクトニクスによれば、発散型境界で生成したプレートは、収束型境界で他のプレートとぶつかり、マントルまで沈み込んで消滅したり、プレート同士が重なり合ったりする。火山が発生するのは主に前者で、海洋プレートが他のプレートの下に沈み込む海溝に沿って分布する。海溝で沈み込んでいる海洋プレート表面の岩石には、多量の水が含まれている。水分を含んだ岩石は、融解温度が低下するので、沈み込みにより地下深部に達すると、通常よりも低い温度で融けはじめ、マグマが発生すると考えられている。マグマの発生条件は、水分のほか主に温度と圧力に依存し、温度と圧力はほぼ深さによって決まる。従って、マグマが発生するのは、海溝から沈み込んだプレートがある一定の深さに到達した場所であり、それより海溝に近い（沈み込んだプレートが浅い）場所ではマグマは発生しない。マグマは発生した場所から浮力によってほぼ真上に上昇し火山を形成するので、必然的に、火山は海溝から一定の距離だけ離れた位置に、海溝に平行に分布することになる。この火山列を、これより前（海溝側）には火山がないという意味で火山フロント又は火山前線という。また、これよりも海溝から離れた位置にも火山が点在することが多いが、このような場所では、沈み込んだプレートがさらに深い場所に達し、別の成分が融解するなどして、散発的にマグマが発生すると考えられている。沈み込み帯では、沈み込んだプレートが融解する時に、すでに海底堆積物が混入していたり、マグマが上昇する途中で地殻の岩石が混入したりするため、火山から噴出するのは、安山岩質から流紋岩質のマグマであることが多い。日本やカムチャツカ半島をはじめとする太平洋周辺や、地中海の火山はこのタイプである。

ホットスポットの分布

ホットスポット

地表の特定箇所に、継続的に大量のマグマが供給される場所があり、これをホットスポットという。ホットスポットの位置は、プレートの動きとは無関係に一定しており、プレートよりも下のマントルに発生源があると考えられている。ハワイ火山列島がこのタイプで、固定したホットスポットで噴火が起こり火山島ができる一方で、太平洋プレートが北西に動くため、古い火山島が北西にずれていくとともに、南東側に新しい火山島ができ、結果として北西ほど古く南東ほど新しい火山列島となっている。他に、イエローストーン、ガラパゴス諸島がホットスポットとして知られており、また、アイスランドは大西洋中央海嶺とホットスポットが重なっているため、火山活動が特に活発であると考えられている。

これら3種類以外に、過去にスーパープルームと呼ばれる、核付近からの大規模なマントル上昇による大噴火もあったと考えられている。また、21世紀初頭には、プチスポットと呼ばれる、上記3タイプに該当しない新たな海底火山が発見されている。

噴火と火山災害

地下のマグマが火道を通って噴出することを噴火と呼ぶ。噴火はマグマの組成によって変化し、粘性の低い玄武岩が主体となっているマグマの場合は火口から溶岩流が流れ出すのに対し、粘性の高い流紋岩が主体となっている場合は大規模な爆発を起こすことが多く、爆発しない場合は溶岩ドームを形成する。粘性が玄武岩と流紋岩の中間程度である安山岩を主体としている場合は噴火タイプも両者の中間であり、溶岩流が流れ出すこともあれば爆発を起こしたり溶岩ドームを形成することもある。

いったん噴火が起きると、火口からはさまざまな火山噴出物が噴出する。マグマがそのまま液体として流れ出したものが溶岩であり、冷え固まって固体となると火山灰、火山弾、軽石、スコリアなどの火山砕屑物となり、また火山ガスなどの気体も噴出する。これらの噴出物は非常に高温であり、いったん噴火すると周囲の土地に多大な被害をもたらす。溶岩流は流速が遅く人が直接飲み込まれることはそれほど多くないが、周囲の土地を飲み込んだ場合そのまま固化して岩石となるため、農地や住宅地が呑み込まれた場合使用不能となる。火山ガスは高温の上二酸化炭素、二酸化硫黄、硫化水素などの有毒な気体が多く含まれ、また酸素が少ないため、有毒成分の吸入や酸欠によって人間が死亡することも珍しくない。火山ガスは密度が高いため特にくぼ地にたまりやすく、風向きや火山活動の活発さによっては特に大噴火となっていなくともガスにまかれて死亡することがまれにある。火山砕屑物が火山ガスや水蒸気などの気体とともに流れ下る火砕流は高温の上非常に速度が速く、発生した場合多数の人々が死亡することが多い。こうした直接の噴出物のほか、噴火によって火山の山体そのものが損傷し、衝撃によって崩壊することがある。山体崩壊と呼ばれるこの大規模な山崩れが起こった場合、多数の人命が失われることが多い。また、周囲に大量に降り積もった火山灰は安定しておらず、降雨があった場合土石流を起こして流れ下り、やはり多大な被害をもたらす。こうした一般的な噴火被害のほか、破局噴火と呼ばれる非常に大規模な噴火の場合、火山灰が大気圏に広がって太陽光を遮り、火山の冬と呼ばれる低温期を数年にわたってもたらすことがある。

火山の恩恵

火山は被害をもたらすばかりではなく、人類の生活に密接につながり、さまざまな恩恵を与えている。火山はカルデラ湖や火山活動により形成された美しい山容、変化にとんだ地形、噴煙を上げる火山活動そのものなどを目的とした観光客が多く訪れ、その地域の観光の目玉となっていることがある。観光地としての火山は風景そのもののほか、地下のマグマによって熱せられた温泉が周囲に多く湧出するため、より価値の高いものとなっている。火山周辺は当然ながら地熱が高いため、地下の熱水によってタービンを回す地熱発電所も多く立地している。また、火山は透水性が高いため、山麓は多量の湧水に恵まれ、市民の生活や工業用水などに使用される。

地球外の火山

火星のオリンポス山

火山の噴火が確認されている天体は、地球、木星の衛星イオ、土星の衛星エンケラドゥス、海王星の衛星トリトンである。

金星、火星、タイタンにも、噴火は確認されていないが、火山が存在する。火星の最も新しい噴火としては、240万年前にオリンポス山が噴火した痕跡が発見されている。地球の基準に照らせば死火山となるが、火星の火山は長い休止時期を挟んで間歇的に活動するとの説もあり、実際のところ死火山か活火山かは不明である。なお、オリンポス山の標高は約27kmにのぼり、太陽系最高峰でもある。これほど標高が高くなったのは、火星にはプレートテクトニクスが存在しないため、ホットスポットから火山が移動せず、噴出した溶岩が同じ場所に堆積し続けたためである。同じ理由で、火星にはアルシア山（標高19km）やアスクレウス山（標高18km）、パボニス山（標高14km）といった巨大火山が点在する。金星の火山の活動状況は不明な点が多いが、数億年前に大規模な地質活動は終わったと見られている。

月には、海と呼ばれる広大な玄武岩平原が存在し、地質時代（最も新しいモスクワの海東領域で25億年前）には、活発な火山活動が見られた。ただし、火山と言えるような地形はない。

太陽系中で現在も地球と同系統の火山活動が活発に起こっている場所はイオである。イオの地表には400個以上の火口が点在し、2007年にはニューホライズンズ探査機が、高さ300kmにものぼる巨大な噴火を確認した。イオの火山活動は衛星全体に点在するため、星全体が火山から噴出した硫黄化合物によっておおわれており、そのため星自体が硫黄化合物の色である赤と黄色に見える。

岩石天体の火山噴出物は、地球と同様のケイ酸塩化合物だが、氷天体の火山噴出物はまったく異なる。タイタンやエンケラドゥスの火山は水、トリトンの火山は窒素を主に噴出する。それぞれの天体の常温では固体であり、地殻の構成物質である。そのような氷天体に見られる火山は、氷のマグマのようなものを噴出していることから氷の火山と呼ばれる。

火山に関連する作品

ノンフィクション

• 『クラカトアの大噴火』（サイモン・ウィンチェスター）早川書房 - クラカタウ
• 『火山に魅せられた男たち』（ディック・トンプソン）地人書館 - セント・ヘレンズ、ネバド・デル・ルイス、ピナトゥボ

小説

• 『21の気球』（ウィリアム・ペン・デュボア）講談社少年少女世界文学全集 - クラカタウ
• 『ポンペイの四日間』（ロバート・ハリス）2003年 - 79年のヴェスヴィオ火山噴火によるポンペイ滅亡
• 『死都日本』（石黒耀。漫画版『カグツチ』） - 九州の加久藤（かくとう）火山
• 『複合大噴火 1783年夏』（上前淳一郎）文藝春秋、1989年 - ラキ、浅間
• 『富士山大噴火』（鯨統一郎）講談社、2004年 - 富士山
• 『昼は雲の柱』（石黒耀）講談社、2004年 - 富士山
• 『日本沈没』（小松左京）光文社、1973年 - 日本各地の火山
• 『グスコーブドリの伝記』（宮沢賢治『童話集 風の又三郎」）岩波文庫、岩波書店 - カルボナード火山（架空）

映画

• 『ポンペイ最後の日』
• 『日本沈没』
• 『ボルケーノ』
• 『ダンテズ・ピーク』
• 『2012』

関連項目

• 火山学
• 火山の一覧、火山の一覧 (日本)、火山帯
• 海底火山、火山島
• 噴火、マグマ、マグマ溜まり
• 気象庁が命名した自然現象の一覧#火山噴火
• 火成岩、火山岩
• 火山砕屑物、火山砕屑岩
• 火口（噴火口）
• 火山爆発指数（VEI)
• 火砕流
• 山体崩壊
• ラハール（火山活動によって発生する泥流・土石流）
• 地熱、温泉
• プレートテクトニクス、プルームテクトニクス
• 破局噴火
• 洪水玄武岩

外部リンク

• 気象等の知識「火山」 - 気象庁
  • 日本活火山総覧(第4版)Web掲載版 - 気象庁
• 日本の第四紀火山 - 産業技術総合研究所 地質調査総合センター
• フィールド火山学 - 群馬大学教育学部 早川由紀夫研究室
• 日本火山学会
  • 火山データベース
• Global Volcanism Program - スミソニアン学術協会