海岸段丘の形成

　

2014.04.06

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久々の更新。さて今日は、海岸段丘の形成のメカニズムについて、アニメーションで「直感的に」理解していただきましょう。

皆さんは、中学理科、ないしは高校地学で「大地震などで土地が隆起すれば海岸段丘が形成され、土地が沈降すればリアス式海岸が形成される」と学習したと思います。

まずは、なぜ海岸段丘の上面が平らになるのかを、アニメーションで説明します。下のアニメのPlayボタンをクリックしていただきたい。下のアニメは、岩石質の海岸において、波浪の作用により海面下にどのような海底地形が形成されるかを説明したものです。

まぁ、あんまり難しい専門用語を用いた説明は不要なのではないでしょうか。「直感的に」理解していただけたかな？上に示したアニメのメカニズムで形成された浅い海底の平らな面を「海食台」といいます。土地が大地震で一気に数m隆起し、この海食台が海面上に現れると、台地状の「磯」となります。皆さんもドライブなどで一度はご覧になったことがあるでしょう。 下は青森県深浦町の「千畳敷」です。江戸時代の大地震により土地が隆起して、海面下にあった海食台が地表に現れたものです。出典：津軽割烹未来　http://www.tk-mirai.com/kankou.html　

ところが、多くの海岸段丘は今の海面から数十mも上にあります。その境界は崖のような急斜面です。下の画像は高知県の室戸半島です。出典：高知大学　池原実研究室　　http://www.kochi-u.ac.jp/marine-core/Members_HP/ikehara/Lab_J/news/081004_Muroto/

　

また、このような比高数十mの海岸段丘は、数段の巨大な階段状になっています。下は青森県西海岸の海岸段丘の分布です。出典：白神山地と深浦町　http://bunbun.boo.jp/sizen/chigaku/dankyu1.htm

では、これら急崖をなす比高数十mの海岸段丘は、大昔に、一気に数十mも隆起するようなウルトラ巨大地震により形成されたのか？？？

ではないんですよ。

その謎を解くキーワードは「氷河の消長に伴った全地球的海面変動」です。

 

皆様も、「地球が温暖化すれば、南極の氷が解けて、海面が上昇する」というのはお聞きになったことがあるでしょう。今から数万年前の氷河期には、海面は今より約100mも低く、日本列島はアジア大陸と陸続きで日本海は巨大な内海だったとかも聞いたことがあるでしょう。なお氷河期の全地球的海水準の低下は、南極の氷床の増大ではなく、今現在は殆ど無い北半球の大陸氷河の増大のためです。その「全地球的海水準変動」が、これら比高数十メートルの海岸段丘が数段存在する理由です。ではアニメーションで「直感的に」わかりやすく説明しましょう。

まずは全地球的海水準変動について。下の図の上は、ここ 約100万年の海水準変動です。横軸は時間（単位は千年）、縦軸は今現在の海水準に対する海面の高さです。下の図の下は、ここ１４万年間の海水準変動です。ここ14万年間は、温暖期＝高海水準期と、寒冷期＝低海水準期が繰り返しています。温暖期は5e、5c、5a、3、1（現在）、寒冷期は5d、5b、4、2と命名されています。1万数千年前には現在より120mほど海面が低かったことが示されています。

ここ１４万年間の海水準に注目してみましょう。説明を簡単にするために、ここ14万年間の海水準変動を、下の図の赤点線のように単純化して考えます。

では、上図の海水準変動が起こった場合、ここ14万年間に波の作用によってどのような地形が形成されるか、アニメ化してみました。下のアニメのPlayボタンをクリックしてください。

5e、5c、5a、3の、各温暖期＝全地球的高海水準期に対応した海岸段丘の面が、海面下に形成されますね。

では、この土地が、14万年間で70m隆起したと仮定してアニメを作ってみましょう。実際の隆起は大地震に伴うので、数十年～百数十年に一度、数メートル隆起するのですが、数万年単位で現象を考えるので、定常的に（＝しずしずと）隆起したと仮定してアニメを作っても差し支えないです。また、一回の大地震で数メートル隆起し、海食台が海面に顔を表し磯となっても、その次の大地震までに波浪によって削られ海面下の海食台になってしまうと仮定しています（海水準が同じ期間は、海食台の高さも同じと仮定する）。

土地が隆起している場合は、5e、5c、5a、3の、各温暖期＝全地球的高海水準期に対応した海岸段丘の面が、地上に形成されますね。

さて、大きな火山の噴火は、非常に広い範囲にわたって火山灰を積もらせます。専門的なことは割愛しますが、過去に堆積した火山灰を分析することにより、その火山灰はどの火山が起源なのか、および、その火山灰の噴出した年代がわかります。よって、海岸段丘に堆積した火山灰を分析することにより、海岸段丘の年代がわかります。また、今現在の海水準とおおむね同じ海水準であった５e段丘の今現在の高度は、それを12万年で割り算することにより、「この土地の隆起の速度は、年間平均●●㎝である」と推測することができます。下のアニメは、関東付近の例です。ここで「ローム」は、火山灰と解釈して差し支えないです。「直感的に」理解していただけるかな？？

関東平野では、段丘面は３段で、それぞれ「下末吉面」「武蔵野面」「立川面」と呼ばれています。

5c面、5a面、3面は、ある程度以上その土地の隆起速度が速くないと地上に高台として現れませんが、5e面は、形成当時の海水準が今とおおむね同じであるため、隆起傾向のある地域に広く分布しており、広域的な地殻変動の傾向をはかる指標として用いられています。それら海岸段丘面は高台として住宅地や田畑に利用されています。ネットで調べればわかりますが、これら海岸段丘は、陸地の相当奥深くまで分布しています。わりと内陸部にお住まいの皆様の地域も、もし高台でしたら、大昔の海食台の跡かもしれませんね。

私は今、太平洋沿岸の高台に住んでいます。太平洋岸から１００m位は低地で、そこから急な斜面になって、斜面の上の高台はまっ平らです。標高は３０mぐらいかな？正確なことはわかりませんが、5e面かもしれませんね。１２万年前の海底に私は高台の住人として住んでいると。

「単なる台地」のような、住み慣れて見慣れて、何とも思わない自分の周りの日常的な景色も、知識を得たとたんに、雄大に思えて、いろいろ想像が膨らむのですから、面白いっすね、地球科学。夢あふれる地球科学、万歳！

 

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↑３冊とも、良書良書良書。ぜひ３冊通しで読むことをお勧めします。私は３冊とも、何度も何度も読みました。じ～っくり通しで読んでいけば、３冊目の最後に感動が待ち受けています。