山の斜面が急になることがあるのは、地殻の隆起によって土地が持ち上がる一方、川や崩壊が谷を深く削り、短い水平距離の中に大きな高低差が生まれるからです。さらに、岩石が硬くて崩れにくい場所や、断層・火山・氷河によって急な崖がつくられた場所では、斜面がより急になることがあります。
日本地理学会の研究では、隆起量が大きく侵食の活発な山地では、河川の下刻と岩盤崩壊が繰り返されることで、急傾斜で長い斜面や尖った稜線が発達すると説明されています。つまり、急斜面は「山が高いから自然に急になる」のではなく、山を高くする力と、谷を深くする侵食が同時に働いた結果として生まれるのです。
斜面の急さは「高さ」だけでは決まらない
山の斜面が急かどうかは、山頂の標高だけでは決まりません。
同じ標高1,000mの山でも、山麓から山頂までの水平距離が長ければ斜面は緩やかです。反対に、谷底から山頂までの高さが大きく、しかもその距離が短ければ斜面は急になります。
つまり重要なのは、単純な標高ではなく起伏と水平距離です。深い谷が山の内部まで入り込むと、谷底と尾根の高低差が大きくなり、斜面は急になりやすくなります。
国土地理院も、山地の急斜面や崖を地形分類の一つとして区別し、雨洗や崩落、地すべりなどの作用と結びつけて整理しています。
山が隆起すると川は谷を深く削る
山地がプレート運動や断層運動によって隆起すると、川はそれまでより高い位置から低い場所へ流れることになります。
川は重力によって流れるため、落差が大きいほど河床を削る力が強くなる傾向があります。隆起が続けば、川はその隆起に追いつくように河床を下へ掘り下げます。この作用を下刻といいます。
六甲山地を対象とした研究でも、隆起速度が増えると河川の侵食基準面に対して地形が持ち上がり、流域はより急峻な勾配をもつ状態へ移行するとされています。
谷底が深く下がれば、その両側にある斜面は相対的に高くなります。すると谷と尾根の間の高低差が増え、斜面は急になります。
川が斜面の足元を削ると、さらに急になりやすい
川は谷底を下へ削るだけでなく、蛇行や洪水によって斜面の下部を横から削ることもあります。
斜面の足元が削られると、上にある土砂や岩盤を支える部分が失われます。その結果、斜面が不安定になり、崩壊や落石が起こりやすくなります。
USGSは、活発に侵食している河川によって斜面の基部が削られると、特に軟らかい岩石では斜面が不安定になりやすいと説明しています。
崩壊が起きると、斜面は一時的に切り立った形になります。その後、崩れた土砂は川によって運び去られ、再び斜面の下部が削られることで、急な地形が維持されることがあります。
急斜面は「崩れないから急」なのではない
急な斜面を見ると、強くて崩れにくい山のように感じるかもしれません。
しかし実際には、急斜面では崩壊が繰り返されていることがあります。
日本地理学会の研究では、大起伏の山地では河川の下刻に応じて斜面が急になり、限界に近づくと岩盤崩壊が起こり、崩れた物質が谷へ供給されるという過程が重要だとされています。
つまり、斜面は無制限に急になり続けるわけではありません。急になりすぎると重力による下向きの力が大きくなり、岩盤や土砂が崩れます。
そのため自然の山地では、隆起や谷の侵食によって斜面が急になる作用と、崩壊によって斜面を緩める作用が競争しています。
岩石が硬い場所では急斜面が残りやすい
斜面の角度は、岩石の性質にも左右されます。
硬く、割れ目が少ない岩石は、急な斜面でも比較的安定して残ることがあります。USGSは、非常に急な斜面でも、硬く均質で割れ目の少ない岩石なら安定している場合があるとしています。
反対に、軟らかい岩石、風化が進んだ岩石、割れ目が多い岩盤では、同じ角度でも崩れやすくなります。
そのため同じ山地の中でも、硬い岩石の場所は崖や急な尾根として残り、軟らかい地層の場所は侵食されて谷や緩斜面になりやすいことがあります。
斜面の急さは、地形だけでなく地質を反映しているのです。
断層運動で急な斜面ができることもある
断層が動くと、地面の両側に高低差が生じることがあります。
一方の地盤が持ち上がり、もう一方が相対的に低くなると、その境界に急な斜面が形成されます。このような地形を断層崖と呼びます。
断層運動が一度だけでなく繰り返されると、高低差は大きくなります。その後、雨や川によって断層崖が削られても、地殻変動が続けば急斜面が長く残ることがあります。
山地の縁に直線的な急斜面が長く続いている場合、断層運動が地形形成に関係していることがあります。
火山にも急な斜面ができる
火山の斜面は、溶岩や火砕物の積み重なり方によって決まります。
粘り気の小さい溶岩が遠くまで流れる火山では、山体が比較的なだらかになることがあります。一方、粘り気の強い溶岩や火砕物が火口近くへ積み重なると、より急な斜面ができることがあります。
また、爆発的な噴火で火口壁が形成されたり、山体崩壊で大きな崖ができたりすると、一部に非常に急な斜面が生まれます。
国土地理院の三宅島の傾斜分級では、急傾斜地が谷斜面、海食崖、爆裂火口壁などに対応していることが示されています。
つまり火山では、山体をつくる噴火と、その後の侵食・崩壊の両方が斜面の急さを決めます。
氷河に削られると切り立った斜面ができる
高山や寒冷地域では、氷河も急斜面をつくる重要な作用です。
氷河は谷を流れながら岩盤を削り、谷の側面を急にします。川がつくる谷が一般にV字形になりやすいのに対し、氷河谷は底が広く側壁が急なU字形になることがあります。
複数の氷河が山頂近くを削ると、谷と谷の間に鋭い稜線や急な岩壁が残ります。
そのため、アルプスや日本の高山に見られる切り立った山容の一部は、現在または過去の氷河侵食によって形づくられています。
雨が多いと斜面は急になるのか
雨が多ければ侵食が活発になり、谷が深くなるため、急斜面が発達しやすくなる場合があります。
一方で、雨が多いと斜面の土砂に水が入り、崩壊や地すべりが起きやすくなります。崩壊が頻繁なら、斜面が削られて緩くなる方向にも働きます。
したがって「雨が多いほど必ず急斜面になる」とは言えません。
斜面の形は、降水量だけでなく、隆起速度、岩石の強さ、河川の侵食力、植生、風化の進み方などの組み合わせで決まります。
山の斜面には「急になれる限界」がある
土砂や岩石からなる斜面は、どこまでも角度を増やせるわけではありません。
斜面が急になるほど、重力によって下へ滑ろうとする力が大きくなります。それに対して、岩石の強度、粒子同士の摩擦、植物の根などが斜面を支えます。
USGSは、斜面が崩壊するかどうかは、斜面を下へ動かそうとする力と、それに抵抗する力の大小で決まると説明しています。
斜面が限界を超えると、落石、表層崩壊、深層崩壊、地すべりなどが起こり、斜面の形が変わります。
自然の急斜面は「限界を超えても崩れない斜面」ではなく、崩壊と侵食を繰り返しながら形成・維持されている場合が多いのです。
古い山でも急斜面が残ることはある
「若い山は急で、古い山はなだらか」と説明されることがあります。大まかな傾向としては理解しやすい考え方ですが、例外は多くあります。
古い山でも、その後に再び隆起したり、硬い岩石が侵食から残ったりすれば、急な斜面をもつことがあります。
逆に新しい山でも、軟らかい地層からできていたり、侵食や崩壊が非常に活発だったりすると、比較的なだらかな斜面になることがあります。
斜面の急さだけを見て山の年齢を判断することはできません。
同じ山の中でも急斜面と緩斜面が混ざるのはなぜか
山の中では、斜面の角度が場所ごとに大きく変わります。
尾根の上には古い緩斜面が残っている一方、その横を新しい谷が深く削り、谷側だけが急斜面になっていることがあります。
六甲山地の研究でも、急勾配で高起伏な山腹と、山上部に残る緩勾配の小起伏面が同じ山地内に共存しています。
また、岩石の種類が変わる境界、断層、崩壊地、火口壁などでも斜面角度は急に変化します。
したがって、一つの山を「急な山」「緩い山」と単純に分けるより、どの地形部分がなぜ急なのかを見ることが大切です。
急な斜面は災害リスクとも関係する
急斜面は、地形形成を理解するだけでなく、防災の面でも重要です。
斜面が急になるほど、土砂や岩石を下へ動かそうとする重力の成分が大きくなるため、崩壊や落石の危険性は一般に高くなります。
ただし、USGSが指摘するように、急斜面だけで崩壊の危険度は決まりません。硬い岩盤なら急でも安定することがあり、逆に緩めの斜面でも粘土層や地下水の条件によって地すべりが起こる場合があります。
防災では、斜面角度だけでなく、地質、割れ目、地下水、過去の崩壊履歴、降雨量などを合わせて判断する必要があります。
山の斜面が急になる主な理由を整理すると
- 地殻の隆起：土地が持ち上がり、川との高低差が大きくなる。
- 河川の下刻：谷底が深く削られ、尾根との間の斜面が急になる。
- 斜面の基部の侵食：川が足元を削ると崩壊が起こり、急斜面が形成される。
- 岩石の強さ：硬い岩石は急な斜面として残りやすい。
- 断層運動：地盤の上下差によって断層崖ができる。
- 火山活動：溶岩・火砕物の堆積、火口壁、山体崩壊などで急斜面ができる。
- 氷河侵食：谷の側壁や山頂部が削られ、切り立った地形が形成される。
- 斜面崩壊：急になりすぎた斜面が崩れ、その繰り返しで地形が更新される。
結局、なぜ山の斜面は急になることがあるのか
山の斜面が急になるのは、地殻が隆起して高低差が生まれ、その山を川が深く削ることで、短い距離の中に大きな起伏がつくられるからです。
さらに、硬い岩石、断層、火山、氷河などの条件が加わると、崖や切り立った斜面が発達することがあります。
しかし斜面は無限に急になれるわけではありません。急になりすぎれば、重力によって岩石や土砂が崩れます。そのため山地では、隆起と河川侵食が斜面を急にする一方、崩壊や風化が斜面を削り、両者のバランスの中で現在の形が保たれています。
つまり急斜面は、単なる「山の形」ではありません。地下から山を押し上げる力と、地表から谷や斜面を削る力がぶつかり合ってできた地形なのです。
コメント