ちーがくんの地学Q&A広場

[Q&A広場#006]マグマだまりができる理由は?密度との関係は?

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ちーがくん
ちーがくん
はかせ!今日はこんな質問をいただきました!
質問内容

質問No.6 質問者:高校生 アッキー

マグマだまりはどうしてできるのですか?周囲との密度の違いが関係しているのですか?

ちーがくん
ちーがくん
確かに地学の教科書で、マグマだまりの形成はマグマと周りの岩石の密度の違いが関係していると書いてありましたが、その理由がいまいち理解できていない感じがします。
はかせ
はかせ
マグマだまりの形成は、確かにマグマと周囲の岩石の密度の違いが大きな役割を果たしておるぞ。
それを説明するために、マグマの基礎知識からおさらいしよう。
ちーがくん
ちーがくん
はかせ
はかせ
そうじゃな。この溶けた岩石である超高温のマグマは、周囲の固体の岩石よりも密度が低いんじゃよ。
密度が低いため、マグマは浮力を得て上昇するんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
周囲の岩石より密度が低いマグマは浮力で上昇するんですね!
まるで水中に沈めたビーチボールみたいに浮力を受けて浮かんでいくんですね!
はかせ
はかせ
マグマが上昇する過程では、以下のような現象が起こるんじゃ。
ーどのようにマグマだまりができる?ー

マグマだまりの形成までのプロセス

  1. 浮力による上昇
    • 密度の低いマグマは相対的に密度の高い岩石の中で浮力を得て上昇する
    • 浮力がマグマを地表近く(地表から10km程度)まで押し上げる
  2. 通り道の確保
    • マグマは上昇しながら岩石を溶かす
    • 既存の亀裂や構造的に弱いところを利用する
    • これにより、マグマはさらに上昇しやすくなる
  3. マグマだまりの形成
    • マグマが集まる場所がマグマだまり
    • 周りの岩石の密度が小さくなり、マグマの密度と釣り合う地点でマグマだまりを形成
    • マグマが一時的に溜まり、圧力が高まる
ちーがくん
ちーがくん
なるほど!地下深いと岩石の密度も高いですが、ずっとその密度が一定ではなく、地表に近づくと密度が小さくなるんだ!
だから水中のビーチボールとは違って水面まで浮かばず、地表近くで密度が周囲と釣り合って止まるんですね!
はかせ
はかせ
そうじゃな。その後マグマだまりの圧力が高まると、マグマはさらに上昇して火山の噴火を引き起こすことがあるんじゃ。
ちーがくん
ちーがくん
火山噴火をコーラで再現した時のように、コーラのボトルを振ったときのように圧力が高まり、噴き出すんですね!
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はかせ
はかせ
まさしくその通りじゃ。
このようにして、地表に達したマグマは溶岩となり、火山活動として観察されるんじゃよ。
ちーがくん
ちーがくん
なるほど!マグマだまりがどうしてできるのか、密度との関係がよくわかりました!マグマと周囲の岩石との密度が関係していたんですね!
はかせ!今日はありがとうございました!

最後までお読みいただき、ありがとうございました!

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地学系大学院生ブロガー/気象予報士
ちーがくん
地学教育を普及させるために文系コースから高3で理転した大学院生です。大学では地球科学を専攻し、現在は気象系の研究室に所属しています。地学教育の空洞化を食い止めるために、当ブログを運営しています。このブログを通じて、地学教育の実態や、地学の魅力をお伝えしていきます!
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