結論からいうと、地殻変動による山の隆起が今も続くことがあるのは、山をつくったプレート運動や地殻の圧縮が過去だけの出来事ではなく、現在も続いている地域があるからです。 プレートが動き続けると地殻には力が加わり、断層が動いたり、地殻が縮んで厚くなったりすることで、山地が少しずつ持ち上がることがあります。
ただし、隆起はいつも一定の速さで連続して進むわけではありません。地震のときに急に持ち上がる変動、地震と地震の間のゆっくりした変形、地震後の余効変動などが重なります。そのため「今も隆起している」というときは、数年〜数十年の測地観測と、数万〜数百万年の地質学的な記録を分けて考えることが重要です。
山は「昔できて終わった地形」ではない
山を見ると、完成した巨大な地形がそこに固定されているように感じます。しかし地球の表面をつくるプレートは現在も動いています。
国土地理院は、日本列島が複数のプレートの境界にあり、地震が起きていない時期でも地面が絶えず動いていると説明しています。電子基準点の観測では、場所によって異なりますが、年間数cm程度の水平移動が見られる地域があります。
つまり、山地をつくってきた地殻変動の原因そのものが現在も働いているため、場所によっては隆起も続くのです。
理由1：プレートは現在も動き続けている
地球表面は複数のプレートに分かれており、それぞれが長い時間をかけて移動しています。
日本周辺では、太平洋プレートやフィリピン海プレートが周辺のプレートの下へ沈み込んでいます。この運動によって地殻には圧縮や引っ張り、せん断などの力が加わります。
国土地理院は、日本列島ではプレート運動による定常的な地殻変動が続き、地震がなくても位置が少しずつ変化するとしています。
山地の隆起が続くためには、必ずしも毎年山頂が同じ量だけ高くなる必要はありません。プレートから加わる力が地殻に蓄積され、断層運動や地殻短縮として長期的に解放されることで、山地全体の上昇につながる場合があります。
理由2：地殻が横から押されると、厚くなって持ち上がる
地殻が強く圧縮される地域では、地殻は横方向に短くなるだけでなく、上下方向に厚くなることがあります。
産総研・地質調査総合センターは、日本列島の広い範囲が東西方向の圧縮応力場に置かれ、断層運動に伴って山地が隆起し、内陸盆地が沈降していると説明しています。
地殻が厚くなると、周囲との浮力のバランスによって地表が高くなることがあります。これはヒマラヤやチベット高原のような大規模な造山帯でも重要な仕組みです。
つまりプレート運動による圧縮が現在も続けば、地殻短縮や厚化も続き、長期的な隆起につながる可能性があります。
理由3：活断層の運動が繰り返されると山地が高くなる
山地の縁には活断層が分布していることがあります。特に圧縮を受ける地域では、片側の地盤がもう一方へ乗り上げる逆断層が山地の隆起に関係します。
一回の地震で生じる上下変位は、山全体の高さに比べれば小さく見えます。しかし同じ断層で同じ向きの変位が何千年、何万年と繰り返されれば、そのずれは累積します。
そのため、山地の隆起は「毎日少しずつ上がる」だけではなく、「地震時に急に変位し、その間にもゆっくり変形する」という形で進むことがあります。
地震と地震の間にも地殻は変形している
プレート境界や活断層では、次の地震まで完全に静止しているわけではありません。
断層が固着している場所では、周囲のプレート運動が続くことで岩盤にひずみが蓄積します。GNSSでは、この地震間のゆっくりした地殻変動も観測できます。
そして限界を超えると断層が急にずれ、地震時の大きな変位が起こります。地震後には地下の粘弾性的な変形や断層の余効すべりなどによって、さらに地表がゆっくり動くことがあります。
山地の現在の上下変動を見るときには、この「地震間・地震時・地震後」の変動が重なっていることを考える必要があります。
北アルプスでは現在の隆起傾向がGNSSで確認されている
日本で「現在も隆起している山地」の代表的な観測例が飛騨山脈、いわゆる北アルプスです。
国土地理院は、前穂高岳山頂の一等三角点「穂高岳」で1999年、2005年、2008年、2012年にGNSS観測を行いました。
1999年、2005年、2008年の3回の観測からは、年間約5mmの隆起傾向が得られました。2012年の観測値は2008年より約8mm低く、2011年東北地方太平洋沖地震などの影響を受けた可能性が指摘されています。
一方、飛騨山脈北部の立山周辺にあるGNSS連続観測点は経年的な隆起傾向を示しており、国土地理院はこれらを合わせて、飛騨山脈が現在でも隆起していると考えています。
「年間約5mm」が未来もずっと続くとは限らない
ここで注意したいのは、数年間の観測から得られた隆起速度を、そのまま何万年も延長してはいけないことです。
実際、前穂高岳の観測でも、2012年には一時的な沈降方向の変化がありました。大地震、周辺の群発地震、地下の変形などによって、短期間の上下変動は変化します。
一方、地形や地層、河岸段丘、熱年代などから求める隆起速度は、数万〜数百万年という長い時間の平均です。
したがって「現在のGNSS速度」と「地質学的な長期隆起速度」は関連していますが、同じものではありません。
理由4：地殻の変形が特定の場所に集中する
同じプレート運動を受けても、すべての場所が同じ速度で隆起するわけではありません。
地殻の中には、断層帯、硬い岩盤、比較的高温で変形しやすい領域などがあります。そのため、外から加わった力は均等に分散せず、特定の地域に変形が集中することがあります。
その結果、ある山地では隆起が続く一方、その隣の盆地では沈降するということも起こります。
産総研の研究でも、日本列島の東西短縮に伴って、断層運動により山地が隆起し、内陸盆地が沈降することが示されています。
理由5：隆起にはマントルや地殻の浮力も関係する
山地の上昇は、断層だけで説明できるとは限りません。
地殻が厚くなると、その下のマントルに対する浮力が変わり、地表が持ち上がることがあります。また、マントルの温度や流れ、リソスフェアの厚さの変化によって広い地域が隆起する場合もあります。
USGSが紹介する造山帯の研究でも、山地や高原の隆起には、地殻短縮、断層活動、地殻の厚化、深部の地球内部過程など複数の要因が関係するとされています。
つまり「プレートが押しているから山が上がる」という説明は基本ですが、実際には地下深部まで含む複数の仕組みが組み合わさっています。
海外でもプレート衝突による山地形成は続いている
アメリカのデナリを含むアラスカ山脈も、プレート運動と断層活動によって形成された山地です。
USGSは、太平洋プレートやヤクタット微小プレートが北米プレートへ衝突する運動と、デナリ断層周辺の変形が山地形成に関係すると説明しています。
このように世界の造山帯には、現在もプレートが収束し続けている地域があります。山脈は過去のプレート運動の「化石」ではなく、現在進行形のテクトニクスの一部であることが少なくありません。
侵食されているのに隆起が続くのは矛盾しない
山では隆起と同時に、雨、川、氷河、崩壊などによる侵食も進んでいます。
たとえば地下の岩石が年間数mm上昇していても、地表が同程度の速度で侵食されれば、山頂の標高は大きく変化しないことがあります。
逆に、隆起速度が侵食速度を上回れば、山地は高くなります。侵食のほうが大きければ、地殻が隆起していても地表高度は低くなる可能性があります。
そのため「隆起が続いている」と「山頂が毎年高くなっている」は同じ意味ではありません。
隆起と標高上昇は区別して考える
地質学では、地下の岩石が上方へ移動することと、地表面の標高そのものが高くなることを分けて考えることがあります。
地殻変動で岩石が持ち上がっても、その表面が侵食されれば地表高度の増加は小さくなります。
山の形成を理解するときは、次の三つを区別するとわかりやすくなります。
- 地殻の変形：断層や地殻短縮によって岩盤が動く
- 隆起：岩盤や地表が上方へ移動する
- 標高変化：隆起と侵食などを差し引いた実際の地表高度の変化
今も隆起しているかはどうやって調べるのか
現在進行中の地殻変動を調べる代表的な方法がGNSSです。
国土地理院は、全国約1,300か所に電子基準点を設置し、衛星からの信号を利用して日々の位置を精密に測定しています。これにより、地面が東西南北へどれだけ動いたか、上下方向へどれだけ変化したかを追跡できます。
さらに、水準測量、干渉SAR、地質調査、段丘や地層の年代測定などを組み合わせることで、数年単位から数十万年以上まで、異なる時間尺度の隆起を調べることができます。
短期と長期の証拠が整合すると、「この山地は長期的にも、現在も隆起傾向にある」とより確かに判断できます。
なぜ隆起が止まる山地もあるのか
プレート運動や地殻応力の配置は、地質時代を通じて変化します。
プレート境界の位置や運動方向が変わったり、断層活動が別の場所へ移ったりすると、それまで強く隆起していた山地の上昇が弱まることがあります。
その後も侵食が続けば、山地は徐々に低くなったり、起伏が小さくなったりします。
つまり、すべての山が現在も隆起しているわけではありません。重要なのは、その山が現在どのような地殻変動場に置かれているかです。
現在の地殻変動は「毎月」観測されている
日本では、現在もGEONETによる連続GNSS観測が行われています。
国土地理院は毎月、全国の地殻変動概況を公表し、地震に伴う変動、地震後の余効変動、スロースリップ、火山周辺の変動などを監視しています。
これは、日本列島が今も動いていることを直接示す観測です。山地の隆起も、この現在進行中の地殻変動の中で理解する必要があります。
山の隆起が今も続く条件を整理すると
- プレート運動が続いている：地殻へ圧縮やせん断の力が加わり続ける
- 活断層が活動している：地震時の変位が長期的に累積する
- 地殻短縮が続いている：地殻が厚くなり、山地が持ち上がることがある
- 変形が特定地域へ集中する：山地と盆地で隆起・沈降が分かれることがある
- 地震後の変動が続く：余効すべりや深部変形で地表が長期間動く場合がある
- 深部の浮力変化がある：地殻やマントルの状態が広域隆起へ影響することがある
まとめ
地殻変動による山の隆起が今も続くことがある最大の理由は、山地をつくったプレート運動や地殻の圧縮が、現在も続いている地域があるからです。
- プレートは現在も動き、日本列島の地殻も絶えず変形している
- 圧縮による地殻短縮や逆断層運動が積み重なると山地が隆起する
- 隆起は一定速度ではなく、地震間・地震時・地震後の変動が重なる
- 北アルプスではGNSS観測から現在の隆起傾向が確認されている
- 短期のGNSS速度と数万〜数百万年の平均隆起速度は同じではない
- 隆起していても侵食が進めば、山頂標高が大きく変わらないことがある
- すべての山が現在も隆起しているわけではなく、地域の地殻変動条件によって異なる
つまり山は、遠い昔の地殻変動だけでできた過去の遺物とは限りません。現在もプレートが動き、地殻が変形している地域では、山地形成のプロセスそのものが今も続いているのです。
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