アスファルト火山
溶岩ではなくアスファルトを噴出する海底の噴火口
タール・リリー、アスファルト火山、メキシコ湾、2014年発見
メキシコ湾のアスファルト火山のサンゴとイソギンチャク
サンタバーバラ海峡のコールオイルポイント湧出域に生息する、活発な小型の粘性アスファルトマウンドとナマコ（sc）。視野は約30×40cm。
アスファルト火山の形成とそれに伴うメタンと石油の放出を示す図。

アスファルト火山は、海底火山（海山）の珍しい種類です。2003年までは知られていませんでした。アメリカ合衆国、メキシコ、その他の沿岸部でいくつかの例が発見されており、現在も活動を続けているものもあります。[1]アスファルト火山は他の海山に似ていますが、全体がアスファルトでできています。この構造は、地殻の深部から石油が浸透する断層の上に形成されると考えられています。

形成と分布

アスファルト火山は、溶岩ではなくアスファルトが噴出する海底の噴出口です。DFG海洋縁辺研究センターのゲルハルト・ボーアマン氏が率いる研究船SONNEの探検中に、メキシコ湾で発見されました。これらの火山は、水深3,000メートル以上の場所に、これまで知られていなかった非常に多様な生態系を有しています。[2]

最初のアスファルト火山は、2003年にメキシコ湾調査隊によって発見されました。[2]これらの火山は、ナワトル語で「タール」を意味する「チャポポテ」という名の海底丘陵に位置しています。この場所は、カンペチェ・ノールズとして知られる岩塩ドーム地帯にあります。カンペチェ・ノールズは、メキシコ湾でよく見られる岩盤から隆起した塩の塊から形成された一連の急峻な丘陵地帯です。調査チームは、幅20メートル（66フィート）にも及ぶタールの流れを記録しました。また、アスファルトに加えて、火山から噴出した石油とメタンハイドレートに浸かった地域も発見されました。このような環境は、化学物質を好むバクテリアやチューブワームにとって魅力的であることが証明されていますが、正確な生物地球化学的な関係はまだ分かっていません。[3]

2007 年にサンタバーバラの西で発見された 7 つのアスファルト火山の水深図。

一つの仮説は、タールは海底から湧き出た時点では比較的高温であるが、海底溶岩流と同様に、周囲のはるかに冷たい海水によって急速に冷却されるというものである。[2]この現象は、ハワイなどで見られるアア型やパホイホイ型の玄武岩溶岩流に似た形状を形成する。もう一つの類似点は、タールがメタンハイドレートを加熱し、爆発させて自由ガスに変化させることである。これは、マグマ水蒸気噴火において高温の溶岩が地下水に及ぼす作用に似ている。[3]

研究チームはEos誌に掲載された論文でアスファルト火山形成説を提唱した。[2] [4]論文では、海底下で臨界点を超えて加熱された水がおそらく岩塩ドームと呼ばれる表面への通路を見つけ、大量の炭化水素や溶解鉱物を運んだと示唆している。このような臨界加熱された水の特徴は、通常の水とは異なり、油と混ざり合うことができることだ。同じプロセスが黒色煙突の形成に起因している。水が表面に到達すると冷却され、その運搬能力は低下する。[2]混合物中の軽い化合物は表面に逃げ、タールやその他の重い物質は海底に残り、最終的にアスファルト火山の構造を構築する。[3]

アスファルトの火山活動における温度の役割については議論があり、アスファルトは高温状態で噴火するわけではないことを示す証拠がある。パホエホエのような構造は、揮発性成分の損失によって引き起こされる粘性勾配によって生じ、流動体の外殻と内核の間にコントラストを生み出すと考えられる。[5] [6]

2007年、デビッド・バレンタイン率いるチームによって、カリフォルニア州サンタバーバラ沖でさらに7つの同様の構造物が発見されました。これらのドームの中で最大のものは、水深700フィート（213メートル）のところにあります。これらの構造物はフットボール競技場よりも大きく、6階建てのビルとほぼ同じ高さで、すべて完全にアスファルトでできています。この異常な特徴は、1990年代にエド・ケラーが実施した水深測量調査で初めて指摘され、2007年にAUVセントリーとDSVアルビンを用いて初めて確認されました。サンプルはカリフォルニア大学サンタバーバラ校とウッズホール海洋研究所で検査のために引き上げられました。[7] [8]

2009年にはDSVアルビンによる2回の潜水と、自律型潜水機セントリーによるこの地域の詳細な写真調査が行われ、アスファルト層の流動性や亀裂など、火山性流動との多くの類似点が明らかになりました。炭素年代測定によると、これらの構造物は3万年から4万年前のものと推定されています。かつてはメタンガスの豊富な発生源でした。1キロメートル（1マイル）未満の距離にある2つの最大の構造物には、穴や窪みが点在しており、これは遠い昔にメタンガスが湧き出していたことを示しています。これらの構造物は現在も残留ガスを放出していますが、現時点では量が非常に少ないため、影響は出ていません。[7]最大の構造物に含まれる原油の量は、「私のホンダ・シビックに約5億マイル分の燃料を供給するのに十分な量です。[しかし]材料の品質は非常に悪く…軽質スイート原油のような価値はありません」とバレンタイン氏は述べています。この構造物に含まれる石油は、通常の地下井戸で見つかる石油よりも粘性が高いです。これは、放出される前に地球の熱で「焼ける」時間が短かったためです。さらに、その質量の20%は「ジャンク」、つまり微生物、砂、その他の物質が徐々に石油に蓄積してできたものです。[1]

塚から採取されたサンプルの分析によると、現在の規模になるまでに数十年、あるいは数世紀を要し、火山の最後の噴火は約3万5000年前であることが示唆されている。さらに、約3万5000年前に海洋のメタン濃度が謎の急上昇を見せた原因も、このことが説明できるかもしれない。メタンは、この構造物の下にある石油と並んで自然に生成され、石油の流出は長らく減少しているものの、残留メタンは依然として湧き出している。[2]このメタンの爆発は、メタンを食べるバクテリアの急激な増加を引き起こし、その結果、水中の酸素が減少し、おそらくデッドゾーン（酸素欠乏帯）を引き起こしたと考えられる。さらに、大量の原油が環境に放出された。[1]

これらの構造物の存在は、周囲の海底が一般的に泥質であるため、生命が生育できる硬い表面を提供します。これは海山で起こる現象と似ており、結果として海山は生態学的な「ハブ」としての地位を確立しています。[1]

カリフォルニア州カーピンテリアの旧 アスファルト鉱山にある 2 つの小さな「タール火山」、1906 年

陸上の「タール火山」

陸上の「タール火山」も観察されており、例えばカリフォルニア州カーピンテリアのアスファルト鉱山では、鉱山の床を形成するモントレー頁岩のひび割れ目からアスファルトが滲み出ています。[9]同様の構造であるカーピンテリア・タールピットは、今もカーピンテリアの下にある海岸に形成されています

参照

参考文献

  1. ^ abcd Than, Ker（2010年4月26日）「カリフォルニア沖で巨大なアスファルト火山が発見される」ナショナルジオグラフィック。2010年4月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年4月30日閲覧
  2. ^ abcdef アスファルト火山が発見される Archived July 10, 2010, at the Wayback Machine Press Release 13. ブレーメン大学海洋環境科学センター。2004年5月。2010年7月5日閲覧。
  3. ^ abc Alden, Andrew. 「アスファルト火山活動」. about.com . 2009年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年4月29日閲覧。
  4. ^ Hovland, M.; MacDonald IR; Rueslåtten H.; Johnsen HK; Naehr T.; Bohrmann G. (2005). 「Chapopote Asphalt Volcano May Have Been Generated by Supercritical Water」(PDF) . EOS . 86 (42): 397– 402. Bibcode :2005EOSTr..86..397H. doi : 10.1029/2005EO420002 . 2010年7月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2010年4月30日閲覧。
  5. ^ Brüning, M.; Sahling, H.; MacDonald, IR; Ding, F.; Bohrmann, G. (2010年5月). 「メキシコ湾南部チャポポテ・ノールにおけるアスファルトの起源、分布、および変質」. Marine and Petroleum Geology . 27 (5): 1093– 1106. doi :10.1016/j.marpetgeo.2009.09.005.
  6. ^ Marcon, Y.; Sahling, H.; MacDonald, IR; Wintersteller, P.; dos Santos Ferreira, C.; Bohrmann, G. (2018年6月1日). 「スローボルケーノ：海洋アスファルトと玄武岩溶岩の興味深い類似点」.海洋学. 31 (2): 194– 205. doi : 10.5670/oceanog.2018.202 .
  7. ^ ab Christopher Farwell、Sarah C. Bagby、Brian A. Clark、Morgan Soloway、Robert K. Nelson、Dana Yoerger、Richard Camilli、Tessa M. Hill、Oscar Pizarro、Christopher N. Roman (2010年4月25日). 「科学者らが海底アスファルト火山を発見」.プレスリリース 10-065 .全米科学財団. 2010年4月30日閲覧。
  8. ^ Leovy, Jill (2010年4月29日). 「科学者ら、サンタバーバラ沖で海底アスファルト火山を発見」ロサンゼルス・タイムズ. 2025年3月22日閲覧。
  9. ^ 米国地質調査所紀要321のプレート3-A。1907年
ウィキメディア コモンズには、アスファルト火山に関連するメディアがあります。
  • アスファルト火山とは何か？ マザーネイチャーネットワーク、2014年。素晴らしい写真です
  • メキシコ湾のアスファルト生態系、NOAA Ocean Explorer、2014年4月24日
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