地球上の火山活動によって形成される岩石には、溶岩が冷えて固まったものだけでなく、破砕された岩石の断片からなる火山砕屑岩(かざんさいせつがん)という重要なカテゴリーが存在します。これらは、岩石がどのように砕かれ、どのように運ばれ、どのような環境で堆積したかに関わらず、火山岩の破片(砕屑物)を主成分とする地質材料の総称です。
多くの火山において、火山砕屑岩が占める体積は溶岩流よりも大きく、地質学的記録における全堆積物の最大3分の1を占めていると考えられています。その範囲は非常に広く、爆発的な噴火による火砕岩から、風化・浸食によって運ばれた堆積物まで多岐にわたります。
Key Facts
- 定義:火山岩の破片(クラスト)で構成される地質材料の総称。
- 分布:多くの火山において、溶岩流よりも大きな体積を占める。
- 構成:一次的な火山砕屑物(噴火時に形成)と二次的な火山砕屑物(堆積後に形成)に大別される。
- 重要性:地球の堆積記録の最大3分の1に寄与している可能性がある。
火山砕屑岩の主要な分類
火山砕屑岩は、その形成プロセスに基づいて大きく「一次的」なものと「二次的(エピ火山砕屑岩)」なものに分けられます。一次的なものは、噴火や溶岩の移動に伴う直接的な作用で形成され、体積の75%以上がその特徴的な砕屑物で構成されます。
火砕岩とテフラ(Pyroclastic)
爆発的な火山活動によって、火口から個別の粒子として放出された材料を指します。これには、火道に取り込まれた周囲の岩石(カントリーロック)も含まれます。固結していない状態のものをテフラと呼び、地質学的な圧密を経て岩石となったものを火砕岩と呼びます。また、マグマと水の界面で発生する特殊なプロセスによるものは、ハイドロクラスティック材料に分類されます。

オートクラスト(Autoclastic)
固化した、あるいは半固結状態の溶岩が移動する際に生じる破砕物です。火口内で放出されずに砕かれたものや、溶岩流内部のガス爆発、あるいは溶岩ドームやスパイン(溶岩柱)の重力崩壊によって形成されます。例えば、アア溶岩に見られる底部や上部の角礫岩(ブレッチャ)がこれに該当します。

その他の砕屑材料(Alloclastic & Fault Gouge)
既存の火成岩が、マグマの貫入を伴う場合と伴わない場合の両方を含む地下の火成活動によって破砕されたものをアロクラストと呼びます。また、火山岩地帯の断層運動によって生じた断層ガウジ(断層粘土)も、広義の火山砕屑岩に含まれます。
二次的な堆積作用:エピ火山砕屑岩
エピ火山砕屑岩(Epivolcaniclastics)とは、火山岩が風化や浸食を受け、その破片(エピクラスト)が再堆積してできたものです。一般的に、体積の75%以上がエピクラストで構成される場合にエピクラスト堆積物と呼ばれますが、どのような割合であっても認識可能な火山岩片が含まれていれば、エピ火山砕屑岩として定義されます。

混合型の火山砕屑岩とその判定
自然界では、火砕物(一次的)とエピクラスト(二次的)が混在しているケースが多く見られます。例えば、河川や湖沼などの環境で火砕物が再堆積したり、非火山性の堆積物と混ざり合ったりした場合です。このような複雑な組成を持つものは、詳細な分類が困難なため、シンプルに「火山砕屑岩」と記述されることが一般的です。
ニューメキシコ州のエスピナソ層や、イエローストーン国立公園のウォッシュバーン層(再堆積した火山灰やエピ火山砕屑岩による泥流を含む)などがその代表例です。


砕屑物サイズと組成による分類表
混合型の堆積物は、平均的な粒子サイズと火砕物の含有率によって以下のように分類されます。
| 平均粒子サイズ | 火砕物 75–100% | 混合型(タフィト) 25–75% | エピクラスト 0–25% |
|---|---|---|---|
| 64mm超 | 凝集岩、凝結岩、火砕角礫岩 | 凝灰角礫岩、凝灰礫岩 | 礫岩、角礫岩 |
| 2 – 64mm | ラピリストーン | 凝灰砂岩(粗粒) | 砂岩 |
| 0.0625 – 2mm | 粗粒火山灰凝灰岩 | 凝灰砂岩 | 砂岩 |
| 0.004 – 0.0625mm | 細粒火山灰凝灰岩 | 凝灰シルト岩 | シルト岩 |
| 0.004mm未満 | - | 凝灰泥岩、凝灰頁岩 | 泥岩、頁岩 |
Frequently Asked Questions
火山砕屑岩と火砕岩の違いは何ですか?
火砕岩は、爆発的な噴火によって直接放出された材料(一次的)で構成される岩石を指します。一方、火山砕屑岩はより広い概念であり、火砕岩に加えて、溶岩の崩壊による破片や、風化・浸食によって運ばれた火山岩の堆積物(二次的)までをすべて含みます。
テフラとは具体的に何を指しますか?
テフラとは、噴火によって空中に放出され、地表に堆積した火山砕屑物の総称です。これらが地質学的な時間をかけて固結(コンソリデーション)すると、火砕岩となります。つまり、固結前の未固結状態の堆積物がテフラです。
オートクラストはどのようにして形成されますか?
溶岩が移動する際の物理的な作用で形成されます。例えば、溶岩流内部でのガス爆発による破砕や、急峻な溶岩ドームが自重で崩落した際に生じる岩片などがこれに当たります。アア溶岩の表面や底部に見られる角礫岩が典型的な例です。
エピ火山砕屑岩(Epivolcaniclastics)の特徴は?
最大の特徴は、噴火直後の堆積ではなく、一度形成された火山岩が「風化」や「浸食」という二次的なプロセスを経て、再び堆積した点にあります。そのため、河川や湖などの堆積環境の影響を強く受けます。
タフィト(Tuffite)とはどのような岩石ですか?
火砕物(一次的)とエピクラスト(二次的)が混ざり合った混合型の岩石です。火砕物が水流などで再輸送されたり、他の堆積物と混ざったりして形成されるため、純粋な凝灰岩とは区別されます。
References
- Fisher, Richard V. (1961). "Proposed classification of volcaniclastic sediments and rocks". Geological Society of America Bulletin. 72 (9): 1409. :1961GSAB...72.1409F. :10.1130/0016-7606(1961)72[1409:PCOVSA]2.0.CO;2.
- Fisher, Richard V.; Schminke, H.-U. (1984). Pyroclastic rocks. Berlin: Springer-Verlag. .
- "Volcaniclastic". Volcanic Hazards Program. United States Geological Survey. 2012. Retrieved 28 September 2020.
- Vincent, Pierre (2000). Volcaniclastic rocks, from magmas to sediments (PDF). Amsterdam, the Netherlands: Gordon and Breach Science Publishers. p. 1. . Retrieved 28 September 2020.[]
- Ross, Clarence S.; Smith, Robert L. (1961). "Ash-flow tuffs: Their origin, geologic relations, and identification". USGS Profession Paper Series. Professional Paper (366). :10.3133/pp366. :2027/ucbk.ark:/28722/h26b1t.
- Vincent 2000, pp.27-28
- De Ros, L. F., S. Morad, and I. S. Al-Aasm, 1997, Diagenesis of siliciclastic and volcaniclastic sediments in the Cretaceous and Miocene sequences of the NWAfrican margin (DSDP Leg 47A, Site 397): Sedimentary Geology, v. 112, no. 1–2, p. 137–156,
- Ólavsdóttir, J., M. S. Andersen, and L. O. Boldreel, 2015, Reservoir quality of intrabasalt volcaniclastic units onshore Faroe Islands, North Atlantic Igneous Province, northeast Atlantic: AAPG Bulletin, v. 99, no. 3, p. 467– 497,
- Vincent 2000, pp.17-19
- Vincent 2000, p.22
📸 フォトギャラリー




