なぜ山によって侵食の進みやすさが違うのか?

結論からいうと、侵食が進みやすい山と進みにくい山があるのは、岩石の種類や割れ目の多さ、雨や雪の量、斜面の急さ、植生、氷河や土石流の有無、そして山がどれだけ隆起しているかなどの条件が地域ごとに違うからです。 同じ高さの山でも、風化して崩れやすい岩石が多く、大雨が頻繁で、急斜面に水が集中する場所では侵食が速く進みやすくなります。一方、侵食に強い岩石が多い場所や、地表が森林・落葉で保護されている場所では、表面の削られ方が比較的ゆるやかになることがあります。

ただし、「硬い岩の山なら侵食されない」「森林があれば削られない」という単純な話ではありません。硬い岩盤でも割れ目が多ければ崩れやすく、森林があっても豪雨や地震で大規模な崩壊が起こることがあります。山の侵食速度は、複数の条件の組み合わせで決まります。

目次

そもそも侵食とは何か

侵食とは、地表の岩石や土が水、氷、風、重力などによって削られ、運び去られる作用です。その前段階として、岩石が水や大気、温度変化などによって弱くなる「風化」が起こることが多くあります。

産総研・地質調査総合センターは、岩石が風雨にさらされると次第にもろくなり、物理的に砕けたり化学的に分解されたりすると説明しています。風化によって弱くなった岩石は、雨水や川、崩壊によって運び去られやすくなります。

つまり、侵食の進みやすさを考えるには、まず「岩石がどれくらい弱くなりやすいか」と、「弱くなった物質をどれくらい強く運び去る力があるか」の両方を見る必要があります。

理由1:岩石の種類によって削られやすさが違う

山をつくる岩石は、すべて同じ強さではありません。鉱物の種類、結晶の大きさ、割れ目の入り方、風化のしやすさによって、侵食への抵抗力が変わります。

国土地理院は、地質や地質構造の違いによって侵食の進み方が変わる「差別侵食」が、谷や尾根、残丘などの地形をつくると説明しています。硬い岩石が周囲より侵食されにくい場合、その部分だけが高く残ることがあります。

一方、風化によって細かく崩れやすくなる岩石では、雨や流水によって土砂が運び去られやすくなります。産総研は、風化してマサ化した花こう岩が風雨に侵食されてできるバッドランドの例を紹介しています。

このため、同じ気候の山でも、地質が違えば侵食速度に大きな差が生まれます。

「硬い岩」でも割れ目が多いと崩れやすい

岩石そのものが硬くても、節理や断層などの割れ目が多いと、そこへ水が入り込みやすくなります。水が凍ったり融けたりする地域では、割れ目の中で水が凍結・膨張し、岩石を押し広げることもあります。

また、割れ目に沿って岩塊が分離すると、重力による落石や崩壊が起こりやすくなります。

そのため「岩石名だけ」で侵食されやすさを判断することはできません。同じ種類の岩石でも、割れ目が少なく新鮮な岩盤と、強く破砕された岩盤では、侵食や崩壊の進み方が大きく異なります。

理由2:雨が多い山では風化と侵食が進みやすい

雨は、山の侵食を進める重要な要因です。雨水は岩石の化学的風化を進め、土壌や風化した岩を湿らせます。さらに、斜面を流れる水や川は土砂を下流へ運びます。

USGSの花こう岩地域を対象とした研究では、水の利用可能量が増えるほど、鉱物の化学的風化が深く進む傾向が確認されています。また、ハワイの火山岩地域を調べたUSGS関係の研究でも、降水量の多い場所ほど岩石の風化が深い部分まで進んでいました。

ただし、雨が多いほど必ず山全体の標高が低くなるわけではありません。雨が多い地域では川が深い谷を刻むため、山頂と谷底の高低差が大きくなり、むしろ険しい地形になることもあります。

理由3:急斜面ほど土砂を運び去る力が大きくなりやすい

斜面が急になるほど、重力によって土や岩が下方へ動こうとする力は強くなります。雨水も急斜面では速く流れやすく、表面の土砂を運び去る力が大きくなる場合があります。

USGSは、山地の河川では水が集まって流量が増えるほど侵食力が大きくなり、急な河道ほどより多くの物質を運べると説明しています。

急斜面では、通常の流水侵食だけでなく、崩壊や土石流によって短時間に大量の土砂が失われることもあります。そのため、同じ降水量でも、なだらかな山と急峻な山では侵食の進み方が異なります。

理由4:川や谷が発達しているほど侵食が集中しやすい

山に降った雨は、斜面の低い場所へ集まり、沢や川になります。水が一点に集まると、その場所では地表を削る力が強くなります。

小さな溝だった場所が、雨のたびに侵食されてガリーや谷へ発達し、さらに河川へつながることがあります。谷が深くなると、周囲の斜面も不安定になり、崩壊した土砂が川へ運ばれます。

このため、水が集中する谷の多い山では、尾根上のように水が分散する場所よりも侵食が速く進みやすくなります。

理由5:森林や落葉は表面侵食を抑えることがある

植生も侵食速度を変える重要な要素です。森林では、樹冠、下草、落葉などが雨滴の衝撃を弱め、地表の土粒子が直接はね飛ばされるのを抑えます。

林野庁は、下層植生や落葉が地表を覆い、森林土壌が発達することで表面流が発生しにくくなり、表面侵食の防止につながると説明しています。また、落葉などが堆積するAo層は、雨による侵食から土を守る役割を持ちます。

一方、地表が裸地化している場所では、雨滴が直接土に当たり、細かな土粒子が流されやすくなります。

ただし、森林があれば大規模な侵食や崩壊が起こらないわけではありません。根より深い場所で地すべりが起こったり、豪雨で斜面全体が崩れたりすることもあります。

同じ森林でも侵食されやすさは違う

「木が生えているかどうか」だけでなく、林床がどれだけ覆われているかも重要です。

森林総合研究所は、下層植生が少なく地表の落葉被覆も乏しいヒノキ人工林では、雨滴による土壌侵食が問題になる場合があるとしています。林内へ落ちる雨滴の量や枝の高さによっても、地面に当たる雨滴の侵食力が変わることが確認されています。

つまり「森林=侵食が少ない」と一律には言えず、林床被覆や森林の状態によって表面侵食の抑制効果は変わります。

理由6:寒冷地では凍結・融解が岩石を砕く

高山や寒冷地では、岩の割れ目に入った水が凍ったり融けたりする作用が重要です。凍結によって水が膨張すると岩の割れ目が広がり、繰り返すうちに岩石が細かく砕かれることがあります。

産総研・地質調査総合センターは、物理的風化が温度変化の大きい場所や寒冷地で顕著になると説明しています。

このようにしてできた岩屑は、重力や雪崩、流水によって斜面下方へ運ばれます。そのため高山では、雨が多くなくても凍結融解による物理的風化が侵食の材料をつくることがあります。

理由7:氷河がある山では削られ方が大きく変わる

氷河は、非常に強力な侵食作用を持つことがあります。氷の中に取り込まれた岩石が谷底や谷壁をこすり、岩盤を削ります。

氷河が発達した山では、V字谷ではなくU字谷やカールなど、流水だけではつくられにくい地形が形成されます。

一方、USGSの2024年のデナリ山の研究では、高標高の極端に寒い場所で侵食速度が低下する傾向も示されています。そこでは岩質、断層による隆起、氷河侵食、永久的な低温などが組み合わさり、周囲より高い起伏が維持されていました。

つまり寒冷環境では「氷河が強く削る場所」と「極端な低温で風化・侵食が進みにくい場所」の両方があり、条件によって結果が変わります。

理由8:山の隆起速度によって、侵食の見え方が変わる

山の地形は、侵食だけで決まりません。地殻変動によって山が持ち上がる「隆起」も同時に進んでいます。

侵食が速くても、それ以上の速さで山が隆起していれば、高く険しい地形が維持されることがあります。反対に隆起が弱まり、侵食だけが長期間続けば、起伏は小さくなりやすくなります。

USGSは、山地が形成されるのは長期的に隆起が侵食を上回るためであり、その後も河川が山地を刻み続けると説明しています。

つまり「山が高く残っている=侵食が弱い」とは限りません。侵食が非常に強くても、隆起が同じくらい強い山は存在します。

侵食が速い山ほど丸くなるわけではない

侵食が強い山は、必ずしも丸くなだらかになるわけではありません。

川が深く谷を刻み、崩壊によって谷壁が後退すると、山地の起伏はむしろ大きくなり、尖った尾根や急斜面が発達することがあります。

一方、広い範囲で長期間にわたって風化と侵食が続き、隆起が弱ければ、山頂や稜線が低く丸みを帯びる方向へ進むことがあります。

したがって、侵食の「速さ」と山の「尖り具合」は同じものではありません。どこが削られ、どこに土砂が運ばれ、隆起がどれくらい続いているかが重要です。

乾燥した山なら侵食は遅いのか

乾燥地域では水が少ないため、化学的風化や常時流れる川による侵食は湿潤地域より遅いことがあります。USGSも、乾燥環境では水不足のため化学的な岩石分解が湿潤地域より非常に遅いと説明しています。

しかし、乾燥地には植生が少なく裸地が多いため、強い雨が短時間に降ると地表流が集中し、激しい侵食が起こる場合があります。日較差、塩類、凍結融解などによる物理的風化も進みます。

つまり「乾燥=侵食が弱い」ではなく、侵食を進める仕組みが湿潤地域とは違うと考えるほうが正確です。

火山の山でも侵食速度は同じではない

火山体は、溶岩、火山灰、軽石、火砕流堆積物など性質の違う地層が重なってできています。

硬い溶岩層は侵食に比較的強いことがありますが、未固結の火山灰や軽石層は雨で削られやすい場合があります。さらに、透水性の高い層と低い層が重なると地下水が特定の境界に集まり、崩壊を起こしやすくなることもあります。

USGS関係のハワイ火山岩研究でも、多雨地域では透水性の高い層が強く風化し、地層ごとに風化の進み方が大きく異なることが示されています。

このため、火山の山だから一律に侵食されやすい、あるいは侵食されにくいとは言えません。

侵食が進みやすい山と進みにくい山を比較すると

  • 侵食が進みやすい条件:風化しやすい岩石、割れ目が多い岩盤、強い降雨、急斜面、水が集中する谷、裸地、頻繁な崩壊や土石流など
  • 侵食が比較的進みにくい条件:侵食に強い岩石、割れ目が少ない岩盤、表面流が少ない場所、林床がよく被覆された斜面など
  • 単純化できない条件:氷河、乾燥、高標高、火山地質などは、場所によって侵食を強めることも弱めることもある

重要なのは、一つの要因ではなく、地質・気候・地形・植生・地殻変動を組み合わせて考えることです。

山の侵食速度はどうやって調べるのか

現在の侵食は、川が運ぶ土砂量、斜面の変化、地形測量などから調べることができます。さらに長期的な侵食速度を調べるため、岩石や河川堆積物に含まれる宇宙線生成核種を利用する方法もあります。

USGSは、グレート・スモーキー山脈の研究でベリリウム10やアルミニウム26などを用い、長期間の平均侵食速度を推定しています。

このような方法を使うと、目で見て変化がわからない山でも、数千年から数十万年単位でどれくらい削られているかを比較できます。

まとめ

侵食が進みやすい山と進みにくい山がある最大の理由は、山をつくる岩石の性質と、雨・川・氷・重力などの削る力が、地域ごとに違うからです。

  • 岩石の種類や割れ目によって風化・崩壊のしやすさが変わる
  • 雨が多い場所では化学的風化や流水侵食が進みやすい
  • 急斜面や谷では水や重力による土砂移動が活発になりやすい
  • 森林や落葉による地表被覆は表面侵食を抑えることがある
  • 寒冷地では凍結融解や氷河が侵食に影響する
  • 乾燥地でも豪雨や物理的風化によって強い侵食が起こることがある
  • 侵食が速くても隆起が強ければ、高く険しい山は維持される

つまり山の侵食は、単に「硬い山は残り、柔らかい山は削られる」という一つの仕組みではありません。岩石、雨、斜面、水、植生、氷、地殻変動が長い時間をかけて組み合わさることで、侵食の進みやすい山と進みにくい山の違いが生まれているのです。

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