溶岩 5-5: 雲仙普賢岳の溶岩を顕微鏡で見る

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 雲仙普賢岳 の今回の噴火は どのようなマグマによる ものであったか, 噴出した 溶岩 を 顕微鏡で調べてみました. その結果,2種類のマグマが 地下で混じったものであることが 分かりました.


  岩石を顕微鏡で見るには
   岩石を 極く薄くなるまで削り, 厚さを 0.01 〜 0.03mm にすると, ガラスや 珪酸塩鉱物は光を通します. そのため 岩石の 構成鉱物 や 構造 を 顕微鏡で観察することができます.
 (磁鉄鉱や硫化鉄鉱の様な 金属光沢を持ったものは, 薄くしても光を通しません. しかし,光を通さない鉱物は 1%以下しか含まれていませんから, 観察に 支障はありません.)


  溶岩の中の結晶
   地殻の浅いところにある マグマ溜り では, 低温 の デイサイトマグマの 結晶作用 が進み, 低温で安定な鉱物が 結晶を作っています. そこへ 高温 の 玄武岩マグマ が 入ってくると, 既に析出していた 鉱物の結晶は 加熱され,溶けたり 分解したりします. 前ページで説明した 安山岩溶岩 は 多くの場合 このような状態です. 下の顕微鏡写真(写真1, 写真2, 写真3) で分かるように, 今回の雲仙普賢岳の 噴火のマグマは 正にこのような 性質でした.


  写真1: 普賢岳の溶岩中の石英
   今回の噴火で噴出した溶岩中の 石英 の写真です. 写真中央部左の 菱形の 白色部(透明) が石英です. 周囲は噴出に伴って 急冷された メルト(溶融)部分で 小さな結晶がたくさんできています. 石英の中に 3カ所少し色がついている 部分があります. これらは いずれも石英が溶けてできたメルトです. メルトの中に 不透明鉱物が含まれています.
 石英はマグマの結晶作用では最後 (低温) に現れ, 900度以下で安定な鉱物 です. デイサイトマグマから 結晶したとき 石英は 6角形 の そろばん珠 の様な形で, 断面はきれいな 菱形 です. 石英を加熱して溶解すると, そろばん珠は丸みをおび, 形がいびつになり, 中空の穴もできます. 写真1 の石英は, 正にそのようなもので, 加熱され溶け始めている ことを 示しています. 実験では石英は 数日で溶けて なくなってしまいます.
 


  写真2: 普賢岳の溶岩中の斜長石
   今回の噴火で噴出した溶岩中の 斜長石 の写真です. 写真中央 の 隈取りのあるひょうたん型 がそれです. 白色の隈取り部 (最外層) (矢印) と 中央部 (矢印) は 透明 です. 第2層 は 非常に汚くなっています. ミクロンサイズの 小さなガラス粒が たくさんできているためです.
 デイサイトマグマの中で 結晶した融点の低い斜長石は, 新たな高温のマグマにより 加熱されて その表面が 分解溶融 します. そのまま固まったものが 第2層 です. その周囲の 最外層 (隈取り部分)は, 溶融後,溶岩の冷却に伴って 再結晶 したものです.
 


  写真3: 普賢岳の溶岩中の角閃石
   今回の噴火で噴出した溶岩中の 分解溶融した 角閃石 の写真です. 写真中央の2つ (矢印) がそれです.
 角閃石 はもともと緑褐色の鉱物ですが, 中に含まれていた 第1鉄が酸化して 微細粒子の磁鉄鉱となって析出するため, 不透明の部分がたくさんできています. 更に,角閃石が 分解溶融 してできる鉱物が 2重の層 をなして, 角閃石を取り囲んでいます. この角閃石も,もともと 低温のデイサイトマグマから 結晶したものですが, 新たな高温のマグマにより 加熱されて分解溶融する 結果となりました.
 

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