銀河岩礁と西之島の失われた火砕丘
西之島の合成空中写真1997年版（海底地形観察向け）
このブログのほぼメインコンテンツである西之島の海底地形である暗礁。平成の西之島噴火は激しさを増し、今まさに新しい溶岩流によって暗礁はもちろんランドマークとなっていた岩礁も沈みゆこうとしている。
大切なものでも視界から消えたり埋めたりすると忘れるのが自分。もう一度過去の痕跡である暗礁について考えてみたい。
暗礁を確認できる方法は過去の空中写真か衛星写真しかない。この特徴は、
- 衛星写真は暗礁の全体的配置を把握できるが細部は分らない。
- 空中写真は暗礁表面の模様らを確認できるが、太陽の反射の影響を受け確認範囲が狭く なりやすい。
こんな感じであるが、西之島の暗礁の観察に丁度良い状態の空中写真を入手しました。
元データは海上保安庁の1997年09月09日撮影の空中写真で、国土交通省の空中写真を総括検索するシステムから。
これを太陽光の海面乱反射の少ない箇所でつなぎ色合いを変更して合成。
この写真には、どうも自分の暗礁図に載ってないものも写っているようです。海面も穏やかで、なかなか優れた写真ではないでしょうか。
--繋ぎ合わせの部分は色々写っていますが技術が不足しているので今は勘弁。きれいなものはまたいずれ作ってみます・・--
西之島の有史以前の溶岩流について
さて西之島には昭和噴火以前の噴火の記録は公式にはないけども、今回は写真からの判読を主に北に点在する銀河岩礁群付近の暗礁の成因について考えます。
ここからはほとんど想像です。
主な溶岩流と溶岩流出口の検討
西之島旧島から水深の浅い部分が北東-東方向に広がってるが、この中に銀河岩礁群がある。水中で明るく見えているものは暗礁で、水深はおよそ5m～15ｍ程度。これらの暗礁は西之島の平成噴火から比較想像すると、何らかの理由で沈降した溶岩流の痕跡だと考えられるので、ここでは旧溶岩流と呼びます。
旧溶岩流は大まかに日光島と月光島を中心とした場所と、金星島東50ｍ程度の場所の2か所に起源があると考え、これらを四国状岩礁流出口と金星脇流出口とした。
下図はこれらを記述した銀河岩礁付近-旧溶岩流等検討図。
ベースは上記海保の空中写真で、一部を切り取ってコントラスト等を強調した。銀河岩礁という名前もそうですが、強調するうちに星空のような色合いになりました。地名については主に俗名ですので、本ブログ内など参照してニュアンスで読み取ってください。
各々の溶岩流の特徴を下表にまとめ、 旧溶岩流の流れ方について簡単に結論付けました。
| 金星溶岩流 | 四国状岩礁溶岩流 | |
| 溶岩流の標準幅 | 30ｍ | 60ｍ |
| 枝分かれ発生の頻度 | 100ｍ/箇所 | 300ｍ/箇所 |
| 溶岩トンネルの崩落 | あり | あり |
| 流下の形状 | 曲線的 | 直線的 |
|
旧溶岩流の性質 |
軟らかい溶岩が少しずつ継続的に流れた | 軟らかい大量の溶岩が一気に流れた |
金星溶岩流は平成噴火の初期のように、平面的に場所を確保しながら流れていて、また中心線に亀裂があるなど溶岩流として形状が安定している。
四国状溶岩流は全体的に幅広で、流下の向きには下地が凸凹していた影響が見られ、図の番号に対して、
- ①は比較的古い旧溶岩流で
- ②は①の上に乗り上げた比較的新しい旧溶岩流
- ③は途中の溶岩トンネルが崩落して、溶岩堤防のみが残っている状態
- ④は未知の火口からの旧溶岩流
- ⑤は2次スコリア丘成長前の溶岩流で、最も古い旧溶岩流
このように判読した。
旧天王山 について
木星島の北側には小さいが明瞭で、流下の方向性が定まらない暗礁群がある。これらはだいたい円形に点在し、他の暗礁もこれを円形に避けているように見える。明らかに他の地形とは異なるこれらの特徴から、この場所には旧溶岩流にとって何らかの障害物があったと思われる。
この場所は旧溶岩流の形状から、噴火時点では陸上だったと考えられる。そして今回の平成噴火に類似した噴火だったとすると、この障害物とは火砕丘であった可能性が高い。理由は
- この障害物がほぼ円形であること
- 内部に岩脈を思わせる不定形の暗礁を含むこと
- 溶岩の流出口を脇に携えていること
- 平成噴火の初期火砕丘と、想定形状の直径が似通っていること
これらから障害物は過去の噴火時のスコリア丘だと考えた。これをNAM氏の命名から引用して旧天王山としてます。
想定した旧天王山は 銀河岩礁付近-旧溶岩流等検討図 で構造を3重の点線で表示した。1重目がほぼ中心のストロンボリ式火口、2重目が中程度の1次スコリア丘、3重目が最大時の2次スコリア丘です。
平成噴火の2月中の火砕丘と溶岩流の関係に類似した形状を想定すると、スコリア丘の寸法は、平成噴火140ｍと天王山の1次スコリア丘170ｍに対して大きく異ならない。また 2次スコリア丘全体の寸法も平成噴火260ｍに対して270ｍと同様である。
寸法については下図の西之島の平成噴火の形状から、2月ごろの大きさを参照した。
ベースの画像はH26年2月16日計測の赤色立体図（2014©アジア航測㈱）です。 国土地理院から転用し北方向は左側になるように回転してあります。
さていかがでしょうか。今回も不用意ながら有史以前の噴火に対する考え方の提示と思って資料を作成しました。合成写真などはもう少しきれいな画像にしたかったし、次の機会には時系列の想像図などにも取り組んでみたいです。
実際旧溶岩流の火口として疑わしい所はほかにもあるし、もっと良いアイデアがあれば伺いたいところです。ご意見ご指摘等あればお気軽にコメント願います。
西之島は富士山のような大きい山だと申しますが
断面図で西之島と富士山を比較
--9/30断面図2枚を差し替えました--
西之島は周囲海域4000ｍもの深海からそびえる独立峰である・・という。そして山体は富士山と同じぐらい大きいんだと。見えないけど。
どんな形状なのか。海底地形は浮力で支えられるから超級勾配なのだろうか。待てど暮らせどこれは見えないのだから、ここで断面図にして比較することにした。
主題は「西之島-富士山 山体形状比較断面図」で拡大図から。
--富士山の基面を500ｍ下げて西之島の平場と山体が同程度の大きさになるように差替えました--
使用したデータは西之島は海保の海底地形図で気象庁から取得。富士山は国土地理院の地理院地図です。断面図は山頂付近で等高線10ｍ毎にプロット。順次50ｍ毎にプロットして行った。
この断面図は縦横の縮尺は原寸通りで、縦強調等はしていませんから、一応見た目通りと言えます。寸法は表題横の四角から拾ってください。ちなみに重ね図下の黄色い富士山と、水色の西之島の標高は正規の高低差です。
西之島は特に旧島陸上部と昭和噴火物、平成噴火物を別な色にペイント表記してあります。また重ね図の基面は富士山の標高1000ｍと、西之島の水深2000ｍでそろえたもので、富士山の色を透過させてます。
下は同じ断面図の全体図です。
地図を見るだけではなかなかピンとこないが、西之島の山体は緩やかなものだと感じます。富士の緩やかな側の斜面よりさらに緩く、あふれた溶岩もすぐには深海に向かわないのではないかと思い、平成溶岩の末端崖は適当に止めました。
使用資料
断面図作成に使用した西之島の海底地形図に断面取得位置を表示した。断面図は南西から見た形になっている。測定は西之島の特徴を表すために、本島部分だけは200ｍほどスライドした位置で行った。
同様に下図は富士山の断面取得位置。断面図は富士宮方面から見た絵になっている。見ての通りで富士山としては緩やかな勾配の方角で測定してある。
今まで西之島の浅い平場を過ぎた溶岩がどの様な斜面に落ちていくのか、イマイチ想像できなかったが、富士吉田や富士宮からみた富士山写真の山腹あたりあたりを想像すればだいたい正解、という結論かな。
実物は見えないだけに、今回は自分でも興味深かった。
--この記事は図等の差替えを繰り返してしまいました。見やすくなってるかと思いますが、以前の画像を所望の場合はコメントで要望して下さい--
お気軽にコメントなどどうぞ。
東大地震研の西之島面積変化図
ー今後は多少アレンジした等高線を使用するつもりだー
などと言ってから、何もアレンジしていない図を不用意にリリースする。
まあ最新の形状図に暗礁図を載せるという約束ですから。
で最新の西之島画像としての背景は東大地震研のH26/9/5版の面積変化図です。
この手としては海保の「西之島の形状の変化」図と並んで有名かつ公式の図。
と思ってますが、海底地形のコンタが自分のと微妙に異なるため、あまり合成してきませんでした。これらの考察はまたぼちぼち行いたいです。
ところで2ｃｈでも厭戦ムードというのか、まあ違うけど、これからどう浸食されていくのかが話題になってきている。
確かに溶岩の噴出量に明確な衰えはなくとも、効果的に面積の増加が期待できるまとまった浅瀬（水深40ｍ以下位）が、現火口サイドにはなくなってきているのが現状だ。
しかし今回の噴火はここからの踏ん張りが今までとは異なるのではないかな？ここまでほぼ溶岩流で拡大してきたのだからね。まとまった塊である東頬あたりの溶岩はゆっくり冷えたから、特に芯が硬いと思う。
さて自分の計測では、面積は8/12に比べて0.039km2増。新旧合わせて1.48km2と出た。
1.5ｋｍ2ともなれば小笠原諸島内では一人前。今後どうなることか？
西之島の暗礁図+H250903のLandsat8画像
本日紹介するのはこのブログのメインコンテンツ、西之島の海底地形です。といっても頂上付近の水深50ｍ程度のごく浅い部分のことで、主題は暗礁図というところです。
最近はこれにねちこく取り組んでいたが、とりあえずは記載漏れがない状態と思う。
背景はH25.9.3のLandsat8 の画像で、国土地理院からです。等高線は主に日本水路協会の西之島 (海底地形図)を参照しています。
西之島の周囲浅い部分にはサンゴ礁ではなく、溶岩流の痕跡が暗礁となっているのですが、これが波の静かな日は海中に透けて見える。最近は空中写真がたくさん閲覧できるようになったので乱反射のない画像を組み合わせて確認した。なのである程度の精度で誤解を排除して図にすることが出来たかと思う。
ここで背景の Landsat8画像ですが、国土地理院に使用されているH25.9.3の画像だけが、なぜか海底地形をよく反映した色合いに仕上がっている。なもんだから図のように等高線を当てるとまあなんという事でしょう、水深30～40ｍ辺りまでは特徴的な色合いに表現されている。
とすると海中でどころか宇宙から観測しているのだから、この時の海水の透明度は水深40ｍ以上か。Landsat8はBANDも増えたらしいし視力？が高まっているとはいえ、きれいなものだ。
暗礁図を主体に見ると西之島旧島の西側には海中の等高線が少しおかしいと思うところがある。諸分図の値と見比べて空中写真から確認できる暗礁形状はおそらく水深15～20ｍ程度までだろうが、表示は40ｍを超えたりしている。
今後は多少アレンジした等高線を使用するつもりだ。
お気軽にコメントどうぞ。
追記：今までコメントの投稿権限に制限があったようです。設定で解除しましたので、再度ですがご意見等お気軽にどうぞ。
