火山灰が積もってできた地層

Question

教科書に「やわらかい土と　角ばった岩石が積み重なって、地層のようになっていることがある」と書いてあったのですが、これは　火山が爆発したときに、重い粒からさきに積もっていくから・・・という話でしょうか？

もう一つ、どうして火山関連のつぶ（凝灰岩？）って、角ばったり、穴が空いたりしているのでしょうか？

よろしくお願いします。

moto_koukousei · Accepted Answer

この下のPDFに説明があります。
http://www5f.biglobe.ne.jp/~its/zs6rikatx.pdf
｢火成岩のつぶは，角ばっていてごつごつしている。 水に流されていないので｣
火成岩が火山の噴火のときに破壊され空中に吹き飛んでやがて降下し、積もったら、その粒は、角ばっていてごつごつしたままです。
｢山のはたらきでできるたい積岩
(1)  火山のふん火のときにふき出した火山灰などがふり積もり，長い時間をかけて固まってできた岩石をぎょう灰(かい)岩という。
(2)  ぎょう灰岩は，たい積岩のなかまであるが，つぶは角ばってごつごつしている｣
｢火山のはたらきでできた地層の特ちょう
〔特ちょう１〕地層の中に，ごつごつとした角ばった石や小さなあながたくさんあいた石が混じっていることが多い。
原因・・水のはたらきを受けていないので，角ばっている。また，小さなあなは，火山からふき出したとき，岩石の中にふくまれていたガスがぬけたあとである。
〔特ちょう２〕
やわらかい土と角ばった岩石が，積み重なって層のようになっていることがある｣

軟らかい土というのは、有機物ではなくて、ガラスの小さい風船の粒が粉のようになっている部分です。
http://chigaku.ed.gifu-u.ac.jp/chigakuhp/html/kyo/chisitsu/gifunochigaku/volcanos/volcanic_ash/index.html
｢マグマが上昇して周囲の圧力が下がると気体として分離を始める｣｢(気体部分が圧力低下で増えて泡を作り、やがて)泡と泡が薄い液体の膜で境されて接するようになる．泡は表面張力で必ず球体となり，球体どうしが接すると接点がもっとも弱い場所になる．そのまま急冷すると液体部分はガラスとなり，接点で切れると泡の曲面で囲まれた形をしたガラス片ができる．これが火山灰の正体である．大量生産されたガラス片が上空へ噴き上げたものこそが噴煙である．｣
火山灰が高空から地上に降下するとき、密度の高いもの、重量のあるものが先に降下し、煙のような粉状のものはなかなか降下してこないということはありますが、地上に積もった状態では角張ってゴツゴツしたものと、粉状のものとが混在していることが多いです。
火山の噴火が何回となく起きたときには、その都度、ある降下地点でみると、噴火降下のたびに、少し条件が違うことが多いので、前の降下で積もったものと若干違うものが降下し上に重なるということも多いです。　その結果、地層を観察すると、層状になっていることも多いのです。　ただ、ほとんど同じ成分で何メートルもの厚さに積もっていることもあります。

kv2007 · Answer

火山が噴火したときに，火口から吹き上がる軽石や火山灰を考えてみましょう．軽石や火山灰はマグマや火口の周りの岩石が砕けたものですが，砕けたものなので角張っています．空中から降り積もるので，転がったりぶつかり合ったりすることが少なく，角張ったままで降り積もります．こういうものを降下火砕物（こうかかさいぶつ：降り積もった火山噴火で砕けたもの）と呼びます．「やわらかい土」は細かい火山灰だったり，風で運ばれた砂塵，植物遺骸などでできた部分のことです．火山噴出物に穴が多いのは，マグマの中に溶け込んでいた火山ガスが泡を作ってそのまま冷えて固まったからです．サイダーの泡がそのまま凍ってしまったと考えるといいでしょう．

次に火口から吹き上げられた大きな粒子と小さな粒子が風で流されることを考えてみましょう．水中ほどではありませんが空気中でも重くて大きな粒子ほど早く，短い時間で落ちていきますから，重くて大きな粒子ほど風で流される距離が短く，軽くて小さな粒子ほど風で流される距離が長くなります．噴火の勢いが同じなら，火口の近くには大きなつぶが，遠くには小さなつぶが降り積もります．この意味では「重いつぶが早く沈んで先に積もっていく」水中の話とよく似ていますね．ただそれは同じ場所で鉛直方向にというより，火口からの水平方向の距離に応じてといったほうがよいでしょう．
噴火の勢いが大きくなった場合でも，より高くまで吹き上げられると，落ちてくる時間も延びますから，火口近くではより大きなつぶが降り積もるようになります．勢いが弱くなったりするとちいさなつぶが多くなります．つまり噴火の勢いや様式にも左右されます．火山の堆積物の場合，火口から離れたある場所でという話なら，噴火の勢いやどんな噴火だったのかのほうが影響が大きいです．

つぶが角張っているかどうかは，そのつぶがどのようにしてそこに運ばれてきたかによって違ってきます．
岩石が壊れて粒ができたときは当然角張っていますよね．それが洪水などで運ばれていくと，川底を転がったり別の粒同士でぶつかったりしてだんだん角が取れていきます．この時間が十分に長ければつぶは丸まっていきます．
降下火砕物などの火山噴火でできたつぶが角張っていることが多いのは，運ばれ方が，あまりぶつからないような運ばれ方や運ぶ時間が短いものが多いことが理由です．それに比べて水で運ばれたつぶは，ぶつかることも，ぶつかって運ばれる時間も長いことが多いので角が取れて丸くなっていることが多いのです．

どちらも「多い」と書いてあるのは，どちらも例外があるからです．例えば火砕流のようなものではつぶがぶつかり合いながら流れてくるので火山噴火でできたつぶですが角が取れているのが普通だったり，水の働きでできた堆積岩でも遠くまで運ばれていなかったりしたものではまだ角張っていることがあります．
単に角張っているから，丸いからこうだではなく，なぜそうなっているのか大切です．

tibukuro · Answer

成層火山はそのようにして出来るのです
富士山が好例です

凝灰岩が角張っているということはありません
噴出物によって様々な凝灰岩があります
火山灰と一緒に火山弾や火山礫が噴出するとそれ等は角張ったり穴が開いたりしています

火山灰が積もってできた地層

この下のPDFに説明があります。

成層火山はそのようにして出来るのです

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