結論からいうと、山の形が年月とともに変わるのは、地殻変動や火山活動で山がつくられる一方、雨・川・風化・崩壊・地すべり・氷河などが山を絶えず削り続けているからです。 山は一度できたらそのまま残るものではなく、谷が深くなり、尾根が細くなり、斜面が崩れ、火山では噴火や山体崩壊が起こることで、少しずつ姿を変えます。
変化の速さも一定ではありません。普段は数千年、数万年かけてゆっくり進む変化が多い一方、大雨、地震、噴火などでは一度の出来事で斜面や山頂の形が大きく変わることがあります。現在見えている山の形は、長い時間にわたる「つくる作用」と「削る作用」の積み重ねなのです。
山の形は何によって決まるのか
山の形は、大きく分けると二つの作用のバランスで決まります。
- 山をつくる作用：地殻の隆起、断層運動、褶曲、火山活動など
- 山を削る作用：風化、河川侵食、斜面崩壊、地すべり、土石流、氷河侵食など
隆起や火山活動が強ければ高く急な地形がつくられやすくなります。一方、侵食が長く続けば谷が発達し、斜面や山頂も削られていきます。
そのため、山の形は「最初にどうできたか」だけではなく、「できた後にどのように削られてきたか」によって大きく変わります。
まず岩石は風化して弱くなる
山が削られる前段階として重要なのが風化です。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。
物理的風化では、温度変化や凍結と融解などによって岩石に割れ目が増えます。化学的風化では、水と岩石中の鉱物が反応し、鉱物が変化したり溶け出したりします。
こうして弱くなった岩石は、雨、川、重力などによって運び去られやすくなります。つまり風化は、山の形を変える侵食の「準備段階」といえます。
川は谷を深くし、山を細かく刻む
山に降った雨は斜面を流れ、やがて沢や川になります。水が集まる場所では侵食が強くなり、地表や川底が削られます。
国土地理院は、山間部の渓流河川がつくる峡谷について、谷壁が急斜面となり、横断面がV字型になると説明しています。
川が谷底を深く削ると、谷の両側の斜面は高く急になります。その後、斜面が風化や崩壊で後退すると、谷は深くなるだけでなく横にも広がります。
この作用が長く続くと、もともとまとまりのある山塊だった場所が、多数の谷と尾根に刻まれた複雑な山地へ変わります。
尾根の形も谷の侵食によって変わる
尾根は、谷と谷の間に残った高い部分です。複数の谷が両側から侵食を進めると、尾根は徐々に細くなり、場所によっては鋭い稜線になります。
さらに谷の最上流部が上流方向へ削られる「谷頭侵食」が進むと、尾根の位置そのものが移動することがあります。
国土地理院は、一方の河川の侵食が強い場合に分水界が移動し、隣の川の流れを奪う「河川争奪」が起こることを示しています。
つまり尾根は固定された境界ではなく、周囲の谷の侵食速度によって長い時間をかけて形や位置を変えます。
岩石の違いによって山の削られ方は変わる
山をつくる岩石は、すべて同じ速さで削られるわけではありません。硬さ、割れ目の多さ、風化しやすさなどが異なるためです。
国土地理院は、地質や地質構造の違いによって侵食速度に差が生じる「差別侵食」が、岩峰、メサ、ビュート、非対称谷などさまざまな地形をつくると説明しています。
侵食されにくい岩石が周囲より高く残れば、尖った峰や急崖になることがあります。反対に、風化しやすい地層では谷やなだらかな斜面が発達しやすくなる場合があります。
同じ山の中でも地質が変われば、年月とともに削られる場所と残る場所が分かれ、輪郭そのものが変化します。
斜面崩壊は短時間で山の形を変える
山の形はいつも少しずつ変わるわけではありません。急斜面では、大雨や地震などをきっかけに斜面崩壊が起こり、一度に大量の岩石や土砂が移動することがあります。
USGSは、地すべりを岩石、土砂、土壌などが重力によって斜面下方へ移動する現象とし、降雨、雪解け、河川侵食、地下水、地震、火山活動などが引き金になると説明しています。
大きな崩壊が起こると、斜面上部に新しい急崖ができ、下部には崩れた土砂が堆積します。このため、たった一度の出来事で谷や山腹の輪郭が大きく変わることがあります。
地すべりは斜面を複雑な形に変える
地すべりでは、斜面の一部がまとまって下方へ移動します。上部には滑落崖ができ、その下には移動した土塊による緩い斜面や凹地が形成されることがあります。
このため地すべりが繰り返された山腹では、急斜面と緩斜面が入り交じった複雑な地形になります。
過去の地すべり地形が、現在の谷や尾根の位置を変えていることもあります。山の形を見るときには、河川侵食だけでなく、重力による斜面全体の移動も考える必要があります。
土石流も谷の形を変える
大雨などで発生する土石流は、岩石や礫を大量に含みながら谷を流れ下ります。
土石流は谷底や谷壁を削る一方、勾配が緩くなる場所では大量の土砂を堆積させます。そのため一度の土石流で谷底の高さや幅が変わることがあります。
山の出口では土石流や河川が運んだ土砂が扇状地をつくることもあります。つまり、山の形の変化は「削る」だけではなく、「別の場所に積み上げる」作用とセットで進みます。
氷河は山を大きく削り直す
寒冷な高山では、氷河も山の形を変える重要な力です。
国土地理院は、氷河侵食によってカール、アレート、氷食尖峰、U字谷などが形成されるとしています。
山頂付近を複数の氷河が異なる方向から削ると、間に残った岩峰が鋭く尖ることがあります。反対に、谷氷河が広く岩盤を削ると、河川がつくるV字谷とは異なる幅広いU字谷ができます。
現在氷河がない日本の山にも、過去の寒冷期につくられた氷河地形が残っています。今の山の形には、現在の気候だけでなく、過去の気候の影響も刻まれているのです。
火山は「積み上げる」と「壊す」を繰り返す
火山の山では、噴火によって溶岩や火山灰、火砕物が積み重なり、山体が成長します。
しかし火山は高くなるだけではありません。爆発的噴火で火口が広がったり、大規模な山体崩壊が起きたりすると、短時間で山頂部が失われることがあります。カルデラが形成されれば、山の中央部が大きく陥没する場合もあります。
また、活動を終えた古い火山は長期間の侵食を受け、元の円錐形が失われて、内部の岩脈や深成岩が露出することもあります。
つまり火山の形も、噴火による成長と侵食・崩壊による破壊の繰り返しで変わります。
地殻変動が続けば、削られても急な山が保たれる
山は侵食され続けていますが、同時に地殻変動で隆起している場合があります。
隆起速度が侵食速度より大きければ、山地は高くなりながら谷も深く刻まれます。両者が近ければ、平均的な標高は大きく変わらなくても、内部では岩石が上昇し、表面では削られ続けます。
USGSのグレート・スモーキー山脈の研究では、長期的な侵食とアイソスタティックな隆起のバランスが議論されています。
このため、今見えている山が高く険しいからといって、「侵食されていない」とは限りません。強く削られながら、それに見合う隆起を受けている場合があります。
山は古くなると必ず丸くなるのか
長期間にわたって隆起が弱く、侵食が続けば、山頂や尾根の起伏は小さくなり、全体としてなだらかになる傾向があります。
しかし「古い山ほど必ず丸い」とは言えません。
古い山地でも後から再び隆起すれば、川が深く谷を刻んで急峻になります。硬い岩石が残れば鋭い峰になることもあります。過去に氷河が作用した山では、長い時間がたっていてもアレートや尖峰が残る場合があります。
山の形は年齢だけでなく、隆起、岩石、気候、侵食の履歴を合わせて見なければ説明できません。
数十年でも山の形が変わることはある
山の大まかな輪郭は長い地質時間で変わりますが、人の一生の中でも変化を確認できることがあります。
大雨による崩壊、地震による岩盤崩落、火山噴火、雪崩などが起これば、斜面や谷筋の形が短期間で変わります。
現在は航空写真、衛星画像、レーザー測量、GNSSなどを使って、災害前後の地形を高い精度で比較できます。その結果、一見変わらないように見える山も、実際には継続的に変形していることがわかります。
一方で、変化がとても遅い場所もある
山のすべての場所が同じ速さで変わるわけではありません。
侵食に強い岩石からなる尾根、雨が少ない地域、比較的安定した斜面などでは、形の変化が非常に遅いことがあります。
USGSのグレート・スモーキー山脈研究では、宇宙線生成核種を利用して非常に長い時間の平均侵食速度が測定されています。このような研究によって、目で見て変化を感じにくい山でも、長期的には確実に削られていることがわかります。
山の形の変化を時間尺度で分けると
- 数秒〜数日：地震、噴火、岩盤崩壊、土石流で急変する
- 数年〜数百年：谷の侵食、崩壊の繰り返し、火山噴出物の蓄積などが積み重なる
- 数千〜数万年：谷が深くなり、尾根が細くなり、氷河地形や段丘などが発達する
- 数十万〜数百万年：山地全体の起伏、平均標高、主要な谷・尾根の配置が大きく変わる
大切なのは、山の変化には「普段はゆっくり、時には急激に」という二つの顔があることです。
山の形が変わる主な要因を整理すると
- 隆起・断層運動：山地を持ち上げ、谷を刻みやすい高低差をつくる
- 風化：岩石を弱くし、侵食されやすくする
- 河川侵食：谷を深くし、尾根や斜面を削る
- 崩壊・地すべり：斜面を短時間で大きく変える
- 土石流：谷を削り、別の場所へ大量の土砂を堆積させる
- 氷河：カール、アレート、U字谷など独特の地形をつくる
- 火山活動：山体を成長させる一方、噴火や崩壊で大きく壊すこともある
- 岩石・地質：侵食されやすさの違いによって残る場所と削られる場所を分ける
まとめ
山の形が年月とともに変わる最大の理由は、山をつくる地殻変動や火山活動と、山を削る風化・侵食・崩壊が絶えず続いているからです。
- 川は谷を深くし、谷と谷の間の尾根を細くする
- 岩石の風化しやすさの違いで、削られる場所と残る場所が分かれる
- 大雨や地震による崩壊は、一度で斜面の形を大きく変える
- 氷河は尖峰やU字谷など独特の地形をつくる
- 火山は噴火で成長する一方、崩壊や陥没で大きく形を変える
- 隆起と侵食が同時に続くため、高く険しい山でも常に削られている
- 「古い山＝丸い山」と単純には言えない
つまり、山は完成した風景ではありません。現在の谷、尾根、山頂、斜面は、地下から山をつくる力と、地表から山を削る力が長い時間をかけて刻んだ途中の姿なのです。
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