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, ガラス珪酸塩鉱物は光を通します. そのため 岩石の 構成鉱物構造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, 低温デイサイトマグマ結晶作用 が進み, 低温で安定な鉱物が 結晶を作っています. そこへ 高温玄武岩マグマ入ってくると, 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 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) 中央部 (矢印) 透明 です. 第2層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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