なぜ地中から熱湯が？温泉の仕組みと湧出の真相をプロが徹底解明

なぜ地中から熱湯が？温泉の仕組みと湧出の真相をプロが徹底解明についての疑問解決ガイドをお届けします。

「温泉＝火山の恵み」というイメージが定着していますが、地質学的な観点から見ると、温泉は大きく火山性温泉と非火山性温泉の2種類に分類されます。火山が一切存在しない平野部や大都市圏の地下からも高温の温泉が湧出するのは、非火山性の熱源メカニズムが働いているためです。

火山性温泉は、前述の通りマグマ溜まりを直接の熱源とします。草津温泉（群馬県）や別府温泉（大分県）、登別温泉（北海道）などがその代表格であり、湯量が豊富で高温、かつ硫黄や強酸性など個性的な泉質が多い点が特徴です。

一方、非火山性温泉のメカニズムには主に2つのパターンが存在します。

第1のパターンは、地熱勾配（深層熱水）によるものです。地球は地下深くに潜るほど温度が上昇する性質があり、一般的に深度100メートルごとに約2〜3℃温度が上がります。深度1,000〜1,500メートルまで掘削すれば、火山が存在しなくても地下水は40〜50℃程度まで自然に温められます。近年、都市部で急増しているスーパー銭湯などの温泉は、この深層熱水を動力ポンプで汲み上げたものが大半を占めます。

第2のパターンは、プレートテクトニクスと化石海水型温泉のメカニズムです。日本列島の下には海洋プレートが沈み込んでおり、プレートに含まれる海水や岩石内の結晶水が地下深部の高温高圧下で絞り出されます。この深部流体が断層を通って上昇し、有馬温泉（兵庫県）のような極めて濃厚な塩分とミネラルを含む温泉を作り出します。また、数百万年前の古代海水が地層深部に閉じ込められた「化石海水」が温められて湧出するケース（東京湾沿岸の黒湯温泉など）も、非火山性温泉の重要な系譜です。