地球は，内部に多量の熱をたくわえていて，地下では深いところほど温度
が高くなっています（通常の場所では深さ100mにつき3℃程度）．しかし，
深いところほど圧力も高くなり，圧力が高いと岩石の融解温度も高くなっ
て，岩石は融けにくくなるので，大陸や海洋の通常の場所では，どの深さで
も，地殻やマントルの岩石が融けるほどの温度にはなっていません．
ところが，マントルの岩石（かんらん岩）がゆっくりと（１年に数mm〜
数cm程度）上昇する流れがある場所では，地下深くにあった高温の岩石
(1400℃程度)が浅くて圧力の低い場所に運ばれるので，そこで岩石がわずか
に融解し，玄武岩質のマグマが発生します．マグマは周囲の岩石より軽いの
で，集まりながら上昇し，ついには地表や海底に噴出して火山をつくります
（噴出時の玄武岩マグマは1200℃程度）．大洋中央海嶺の下には，マントル
が湧き上がって両側へ拡がる流れがあり，海嶺の中軸地溝帯に沿って活発な
火山活動が起きています．アイスランドやアファー三角地帯では，海嶺の火
山活動の様子を陸上で見ることができます．ただし，海嶺から離れた場所で
も，スポット状のマントル上昇流（プルーム）によって，大きな火山体が形
成されることがあり，ハワイに代表されるこのような場所をホットスポット
と呼びます．
海溝は，逆に下へ向かうマントルの流れがある場所で，そこではマグマは
発生しません．しかし，斜めに沈み込む冷たいマントルの上側には，熱いマ
ントルが浅いところに上がってきていて，そこで発生したマグマが，海溝と
平行に伸びる数列の島弧火山帯をつくっています．東北日本の那須火山帯や
鳥海火山帯はその例です．海溝からは，多量の水を含んだ海洋底の堆積物や
変質して水を含んだ海洋地殻の玄武岩が，冷たいマントルと一緒に沈み込み
ますが，深く沈み込むと温度が高くなるので水が放出され，この水が上側の
熱いマントル中に浸透して，そこの融解温度を下げて岩石を融け易くすると
ともに，海嶺やホットスポットとは違った，島弧特有の水に富むマグマを形
成すると考えられています．
（11/29/98）
石渡 明（金沢大学・理学部・地球学科）
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