作地カルデラの生成と明治溶岩流

 作地カルデラは、火山爆発により山体の一部が崩壊して馬蹄形の凹地になった爆発カルデラと考えられている。いつごろ生じたかは諸説あるが、カルデラ壁を見るかぎりかなり新鮮で、新しい時代と考えられる。カルデラ内の大半に、その際に生じたと考えられる岩屑なだれ(ここでは作地泥流と呼んでいる。作成当時、岩屑なだれという用語は存在しなかったので)が覆っており、さらにその上を明治溶岩流が覆っている(下図参照)。カルデラ底は、大半がこの新しい堆積物に覆われており、重なり具合を確かめるのは困難であるが、作地温泉から流れる温泉水が作った小規模なキャニオン(比高数十mほど)や海岸線で確認することができる。作地温泉は下の写真6に見られる通り、明治溶岩流と作地泥流の間に湧出しているが、数十m下流で伏流し海岸線あたりで再び湧水している(現在観光客等が利用しているのはこの海岸線に湧く野趣たっぷりの海中温泉である)。
 作地カルデラの末端の堆積物の構造を表したのが、下図のやや誇張した海岸線の露頭図である。岩屑なだれの下部にある3種類の溶岩流(1種類の可能性もある)がカルデラ形成後に生じたものかどうかは不明であるが、少なくとも山体崩壊が2回以上あったとすると、1回目の崩壊後に流出した後、2回目の崩壊が生じてその上を新しい岩屑なだれが覆ったと考えられる。

         作地カルデラの地質図(1983年作成)             作地カルデラの堆積物(火山土地条件図「諏訪之瀬島」より) 2023年作成

 


        カルデラ壁の露頭図(1983年作成)                             カルデラ壁の写真(左側が御岳)

 

                 作地カルデラ全景(中央部が御岳火口、扇状に広がるのが作地カルデラ)2024年8月

 

                              作地カルデラ内の地質柱状図(1983年作成)                                          

                

                       作地カルデラの海岸線に見られる露頭図(1983年作成)                         

        

 

 

1884年(明治17年)の噴火活動

(1)七島問答(1884)
 白野夏雲がこの島を訪ねたのは1884年4月20日で、船上から1日のみの視察であった。その際も新火口の噴火を間近に見て、十島図譜にその様子を描きとめた(下図)。ただし、大噴火はその年の10月ごろから翌年の2月ごろまでなので、前兆ともいうべき噴火を目撃したようである。


                                   作地沖から見た新火口の噴火の様子(十島図譜)

(2)拾島状況録(1895):現代語訳
 『北面にある火口は新しくできたもので、きわめて大きい。周囲二十余町(2.2km)、深さ二町(216m)ほどで、中の岩石はみな熔岩となって東へ流出し、扇形にひろがり、北は富田崎の南方から、南は荒崎のあたりに至る一里(4km)ほどの海岸を、厚さ二間(3.6m)から十余間(18m)にわたっておおい、さらに海中へも流れ出した。その色は、西海岸の溶岩と同じ色だ。新火口の底には、さらにもう一つの直抗があり、深さ一町(108m)ほど、周囲十町(1.1km)ばかりで円形をなし円形をなし、深さ数間のところまで、まるで熟練した土工の手になるような、岩石一つまじっていない土だけの崖をめぐらしている。この火口からも十余町(1.1km)にわたって溶岩が流れ出し、以前の溶岩の上をおおい、さらに二筋にわかれて海中に突き出した。この溶岩の流れの上には、地底から数十間の高さにふきあげられた、鋳鉄のような溶岩が落ちてきて上にのっている。臥龍のような形のもの、ねている牛の形をしたもの、巨砲や巨鍾形のもの、円柱をなしているものなど、実にさまざまで、その形は奇々怪々だ。しかし、中は空洞になっているので、叩いたり踏んだりするとすぐこわれてしまう。この溶岩は明治十七年十月から十八年二月にかけて噴出したもので、まだそれほど古くない。その上、以後まったく人が足を踏み入れていないので、形は原型をとどめている。また風化して土砂となることも少ないので、遠くから見ると色は黒い。この第二の新坑は、明治17年来噴火を続けていて抗の内側には五つの小さな噴火口があり、白い煙があがっている。そのうちの一つは、まわりが黄色に染まっている。数町先からみると、煙にさえぎられてよくわからないけれども、たぶん硫黄の結晶したものである。(略)明治17年十月の大爆発以来、次の年の二月まで鳴動がやまなかった。近いところへはたえず焼石、軽石、灰が振り、夜は火焔が島中を照らし、そのあかりで、夜戸外で仕事をすることができたという。しかし鳴動も降灰も次第におさまり、明治22年頃にはほとんど止んだ。現在でも時々鳴動があり、灰が降ることもある。例年旧暦九月頃から翌年の二月頃まで噴火の勢いがますという。いま行った軽石や灰は、島の南端や移住民の住居のあたりでは、八寸(24cm)ばかり積もっている。』

*笹森は、1895年7月11日から8月4日までの25日間を諏訪之瀬島で過ごしている(最初の4日間は病床に伏していた)。南西諸島の調査自体は、4月27日から8月27日までの4ヶ月間行われている。この記録に描写されている様は、全く現在と変わりがない。ただし『臥龍のような形のもの、ねている牛の形をしたもの、巨砲や巨鍾形のもの、円柱をなしているものなど、実にさまざまで、その形は奇々怪々だ。』との記述は正確ではあるが、自ら歩いたかどうかが不明である。現場を歩かないと観察できない内容なので、島の人から聞いて記録したのかもしれない。カルデラ壁の山頂からでは見ることが出来ないし、叩いたり踏んだりとの実体験も謎である。笹森の記した巡回覧日記によると作地の溶岩流の上を歩いたとの記述はない。7月18日に迫地浜(迫尻か大船浜あたりか)に上陸し、熔岩を踏み分けたとの記述があるのでこちらと混同したかは定かではない。大船浜溶岩流には明治溶岩流独特の下の写真3〜5に似た溶岩は余り見られない。

(3)諏訪之瀬島の火山活動 付:火山噴火史(1974)
 1813年の大噴火以来、約70年間無人島であったためその間の火山活動については全く不明である。1876年に大島(奄美)から移住を志す人々によって再び諏訪之瀬島に足が踏み入れられ、以来2〜3回探検が行われた後、1884年頃から本格的に移住が始まった。まさに噴火はこのような時に起こった。大噴火の起こる以前の状況をみてみると、1877年に3日間程噴火したのが種子島で聞かれ、1883年には移住民によって噴火したことが確認された。なおこの時に噴石丘が作られたと伝えられているが、真偽のほどはわからない。カルデラ内の様子から、もっと以前に形成された可能性が強い。その後1884年4月には白野夏雲が島を訪れ、船上より火口が観察された。この時には既に噴石丘が観察されており、噴煙が火口を満たしていたとあるが、異常な現象は起こっていないようである。4月15日には移住者7名が島に到達し、生活を始めたがしばらくは何も起こらなかった。約半年後の10月に入り、噴火活動が始まった。なおこの噴火の前兆現象については何も伝わっていない。大音響とともに始まった噴火活動はまず初めに軽石(おそらくスコリアと思われる)を噴出し、次に黒色火山灰を降下させ、続いて白色(茶褐色)火山灰を降下させた。それらの噴出物は集落付近で8寸(約24cm)程の厚さになったといわれているが、現在この噴出物を集落付近で識別できない。この活動は翌年2月頃まで続き、その間に作地方面に溶岩を流出した。その溶岩流は、松本唯一氏によって明治溶岩流と命名された。以後も小規模な噴火が度々繰り返された。

 

噴石丘と明治溶岩流の写真(1969〜1981年)
 3や4の写真に見られる特徴ある溶岩(パホイホイ溶岩)は、噴石丘の近傍からカルデラ内の中央部あたりまでである。6や8、9の写真に見られる溶岩はコークス状のどちらかというとアア溶岩に近い形状である。

1 この噴石丘より流出(手前は溶岩流) 2 噴石丘下部から流出する明治溶岩流 3 溶岩流の形状(パホイホイ溶岩)
4 溶岩流の形状(縄状溶岩)

5 溶岩流の形状(パホイホイ溶岩)

6 海岸線付近の明治溶岩流(下部は泥流)
7 小富立岳付近を進む立正大探検部員 8 海岸線での明治溶岩流
9 海岸線に流出した明治溶岩流
 

作地カルデラ形成を巡る学説

1 平吉孝明(1974):諏訪之瀬島の火山活動 付録:火山噴火史、トカラ叢書1、p1〜40(ガリ版刷り)
 火山活動の開始についてははっきりしていない。松本(1956)は、隣の中之島や口永良部島などの開始期と同様であろうと推定し、鮮新世末ごろという年代を提出した。地質学的にみてもっとも古い富立や須崎がその頃活動したものと考え、続いて更新世〜完新世にかけて主火山体、根上岳、真向台が形成されたと考えられている。これらの山体の形成後、しばらく活動の休止期が続いたものと考えられ、その間に相当なエネルギーが蓄積され、ついに大爆発を起こした。おそらく磐梯山形式の噴火であったと思われ、山体の3分の1近くが崩壊し、その大部分は海中になだれこんだ。そして、そこに凹地が形成された。それを作地カルデラと呼ぶことにした。その後、カルデラ形成時期についても同様に年代は分からないが、元の山体の頂上火口直下に中央火口丘たる噴石丘が形成され現在に至っている。

2 白井哲之(1980):新・旧火山島の地形的特性、トカラ列島その自然と文化、古今書院、p20〜33
 カルデラ壁のうちG1bは御岳のおおよその山体形成が行われた後に形成され、その後に新しいカルデラ壁が形成されたと推測する。G1bの形成前につくられていた地形は、B地区の御岳きた斜面である。B地区のなかではB2の緩斜面が形成され、次いで上部のB1斜面がつくられた。その後、G1bに代表される爆発があり(第1期カルデラ)、斜面は開析される方向に向かった。この爆発により火山体の東斜面は大きく失われた。 (略)第1期のカルデラ形成後、東斜面ではG3dの溶岩の流出があったものと思われる。北斜面では大きな変化なく開析が進行した。西斜面では旧火口を中心とする活動があり、C3eやC3gの溶岩の流出があり、粘性のやや大きな溶岩が噴出した。C3eよりC3gの方が新しいものと思われる。(略)西斜面における溶岩の流出が続いた時点で、新火口壁G1aの形成が行われ、新噴火口の位置が今日に近似した位置に生じ、それに伴って東斜面ではG3cの溶岩原が形成されたと思われる(第2期カルデラ形成)。 その後1813年の噴火があり、東斜面ではG3bの粘性の小さい溶岩の流出があった。北斜面には変化はなかったが、西斜面ではG3bのやや粘性の大きな溶岩が海まで達した。南から南東斜面では旧火口を中心にして粘性の小さい溶岩が流れ、C2cやD地区の地形を形成した。このC2cやD地区の溶岩は新火口に由来する可能性もあり検討を要する。

3 平吉孝明(1983):諏訪之瀬島の火山地形と形成過程、地域研究24巻1号、p38〜51
 根山、脇山、古期〜中期御岳火山の成立後、急斜面で不安定な状態になった山体が、水蒸気爆発を引き金に一気に崩壊し、馬蹄形のカルデラを形成した。 崩壊した山体の大半は、泥流(水を含まないドライアバランシュの意味に近い)となって海中に流入したため、流れ山などの特徴的な地形を見ることはできない。カルデラ内で観察される泥流堆積物は3枚ほどあり、作地泥流1〜3と呼んでいる。作地泥流1はもっとも広く分布し、層も厚い。全体的に黄褐色で、混入している岩塊も角ばり、粒径も他の泥流より大きい。作地泥流1の下部(すなわち原地形)を見ることはできないので、どのくらいの層厚をもっているか不明であるが、噴石丘より東方に1kmのところで少なくとも30m以上ある。他の場所は侵食が早く進み、とくにカルデラの中央部は大きく浸食された。(略)
 作地カルデラは、山体の崩壊によって北東方向に馬蹄形の凹地を生じ、そこに作地泥流1を流出した。その後、若干の侵食期があり、中央部に大規模な浸食谷がつくられた。そこに活動を再開した火口より数回溶岩を流出(作地溶岩)し、谷を埋めた。その次に作地泥流2及び3が流出したが、これが2回目の山体崩壊によるものか、二次的な流出か断定するには資料が乏しい。

4  平沢晃一・松本幡郎(1983):鹿児島県トカラ列島諏訪之瀬島の火山地質、火山第2集28号、p101〜115
 作地泥流堆積物は作地の馬蹄形凹地に分布する。それは変質した火山灰、火山礫、岩塊を含む淘汰の悪い凝灰角礫岩、火山角礫岩であり、まれに比較的新鮮な巨木(松柏類)を含む。その厚さは約20m以上である。また、その引き金となった爆発の際の岩片が現在の御岳火口周辺に黄色砕屑岩層として分布する。その厚さは最大約80cmである。 この泥流堆積物の上位に文化噴出物の黒色スコリアがなく、部分的に文化噴出物をおおって露出すること、堆積物中に文化噴出物の岩塊を含むこと、さらに現在の御岳火口周辺で文化噴出物をおおっている黄色砕屑岩層が円状に分布することにより、この泥流は爆発のため、その火口の東側の山体が崩壊し生じたと思われる。しかし、その爆発が文化年間の活動の後であることは確かであるが、はっきりした時期は不明である。

5 嶋野岳人・小屋口剛博(1996):諏訪之瀬島の文化の噴火〜1813年(文化10年)〜の推移について、日本火山学会予稿集、p188
 御岳山頂より北側には、東に向かって馬蹄形のカルデラがある。この内側の南部には、黒色の発泡の良いスコリアからなる火砕流堆積物が認められる。 

6 小林哲夫(2000):諏訪之瀬島火山、1813年噴火(文化噴火)の噴出物、第3回諏訪之瀬島火山の集中総合観測、p87〜94
 カルデラの内部では、黄褐色の変質粘土にとむラハール(作地泥流堆積物)が厚さ3〜4mで堆積しているが、その下位にスコリア堆積物が確認される。厚さは約2.5mであり、基底付近の30cmほどは細粒なスコリアと火山灰の互層、その上位は粗粒なスコリア層となっている。集落周辺の第2・3層に対応するのであろう。
 このような産状から、ラハールの発生は文化噴火の後であることがわかる。平沢・松本(1983)はカルデラ壁においても、同質の火山灰が分布することを記載している。それゆえラハールの発生は噴火に伴う崩壊が原因と考えられる。その時期については文化噴火以降であることは明らかであるが、年代は特定されていない。
 なお嶋野・小屋口(1996)はカルデラ内の奥の部分に火砕流堆積物が分布していることを報告しているが、その場所には行けなかったため確認できていない。

7  嶋野岳人・下司信夫・小林哲夫(2013):諏訪之瀬島火山地質図、地質調査総合センター、p1〜8
 御岳火山は御岳火口を中心とする北北東〜南南西に伸びた楕円形の火山体からなる。山頂部から北東〜東方には急崖地形が連続し、現在の御岳火口を取り囲み東側に開いた馬蹄形の崩壊地形を形成している(作地カルデラ)。崩壊碧は連続する幾つかのセグメントからなり、南半分では二重ないし複数の階段状の地形をなす。作地カルデラ全体の形成年代は不明であるが、崩壊堆積物の分布及び層序から、少なくとも御岳火口周辺部は文化噴火の末期に拡大したものと考えられる。
 作地カルデラ内の御岳火砕丘は、基底の直径約600m、比高80mで、火口(御岳火口)の直径が約400mの扁平な小型火砕丘である。文化噴火後半以降の噴火活動はすべてこの御岳火口で発生している。 
 文化噴火(1813年)は、現在の御岳山頂付近から南南西に伸びる稜線上に沿った火口列で生じた大規模な火砕噴火である。(略)噴出物の特徴から噴火の推移をPhase1からPhase3に区分した。それによると、噴火は南山腹での小規模な水蒸気噴火〜ストロンボリ式噴火で開始し(Phase1)、その後割れ目噴火の拡大により山頂部からの準プリニー式噴火(Phase2)に移行した。噴火の末期には大規模な山体崩壊が生じた(Phase3)。

8 小林哲夫(2022):明治時代の報告書に記録された諏訪之瀬島火山の2度の大噴火とそれ以降の地質学的研究の成果と課題、Proceedings of the International Meeting on Eruptive History and Informatics(2022.No.2)、p42〜63
 作地という地名は、文化噴火以前の耕作地から来ており、カルデラの輪郭は文化噴火以前にすでに形成されていた(笹森、1895)。平吉(1974)ではカルデラ内では作地溶岩が噴出し、それを覆う崩壊堆積物が(作地泥流)が分布すること、さらに平吉(1983)では作地溶岩は3層が識別でき、山体崩壊も3回発生したと考えた。最上位の堆積物の時代は特定できないが、明治溶岩よりは古いことを指摘した。平沢・松本(1983)、嶋野・小屋口(2001)、嶋野(2015)はカルデラ内の崩壊堆積物の下位に文化テフラが存在すること、およびカルデラ近傍では文化テフラ(スコリア層)の直上に変質火山灰が分布することから、この崩壊は爆発的噴火により発生したことを指摘した。嶋野(2015)では上記成果を総合し、初期の作地カルデラ内に3層の溶岩が分布すること、文化噴火の末期に大規模な山体崩壊が発生し(作地カルデラの拡大)、その堆積物は岩相・色調により3層に区分できると総括している。しかし文化噴火以前に存在していた作地カルデラの形成時期、および複数の作地溶岩の噴火年代に関しては未だ特定できてはいない。

9 国土地理院(2024):火山土地条件図「諏訪之瀬島」解説書 p1~39
 文化噴火(1813(文化10)年)以降の火山活動により形成された地形を最新期として以下のとおり分類した。侵食をそれほど受けておらず、火山噴火によって形成された地形面(火山原面)が残存している(ず-5)。(略)明治噴火により形成された溶岩流地形を指し(図-9)、御岳火口付近から流出し、厚さが数m程度の薄い溶岩流である。流動性が高く、作地カルデラを広く覆っており、溶岩流の一部は海岸まで到達している。植生の覆われているため、空中写真判読では範囲の特定は困難であったが、5mメッシュDEMより傾斜量データを作成し、溶岩流特特有の地表面形状より範囲を特定した。溶岩流の表面上には、無数の溶岩条溝などの微地形が見られる。本図上では「微地形」として表現した。

 文化噴火末期に、作地カルデラ南西部の一部が山体崩壊を起こし、作地カルデラ内に広く岩屑なだれ堆積物が流下したと考えられ、その範囲を岩屑なだれ堆積地とした(図-13)。空中写真では明治溶岩の下部に黄色がかった堆積物として確認できる(図-13のA拡大図)。また図-13のB拡大図の黄色矢印周辺では、海岸に到達した明治溶岩流に覆われているのが確認できる。

 

 

作地カルデラ内の写真(1969〜1981年)
 写真4の噴石丘の周辺にはパホイホイ溶岩の特徴を持つ明治溶岩流が見られる。流出後に噴石丘が形成されたか、噴石丘下部から流出したのかという疑問が残るが後者の可能性が高い。写真7の中央部に作地温泉の源泉が見られるが、この辺りから海岸部にかけて小さなキャニオンが形成されており、温泉水による浸食と考えられる。キャニオンの右岸と左岸に堆積している泥流には差異が見られ、右岸の方が古い時代のものと考えられる。

1 御岳頂上より見た作地カルデラ 2 作地カルデラ内の明治溶岩流 3 富立岳付近より望む作地カルデラ
4 噴石丘の周辺
5 カルデラ壁
6 作地温泉(明治溶岩流の下部)
7 作地温泉(中央湯煙部)と泥流堆積物
8 カルデラ内を埋める作地泥流
9 海岸線で見られる作地泥流