* - 地すべりの発生と侵食作用

山形 応 用地 質 第

号

ペ ー ジ

年

月

地 す べ り の 発 生 と 侵 食 作 用

‑ 奥羽山系 を例 として ‑

山 野 井 徹 *

は じ め に

｢ 地 す べ り｣ とい う と,一 般 に は災 害 の一種 で , 防 災 の対 象 として扱 わ れ る こ とが多 い. しか し, 山 地 の形成 史 とい った長 い時 間 の 中 で は,地 す べ りは 侵 食 現 象 の

つ として重 要 な役割 を演 じて い た の で はなか ろ うか. また,地史 的 な時 間 の 中 で生 じた地 す べ りは, その多 くが現 在 で はほ とん ど動 き を停 止 して い る.こう した地 す べ りは,それ が なぜ発 生 し, そ して どう して止 ったか を知 る こ とが で きれ ば,覗 在 動 い て い る地 すべ りの止 め方 に何 らか の指 針 を与

えて くれ る はず で あ る.

小 論 は奥 羽 山系 の 山地 に残 され た地 す べ り地 形 を 解 析 し,斜面 の形 成 と地 す べ りの発 生 との関係 を史 的 に解 釈 しよ う と試 みた もの で あ る.す なわ ち,まず 奥 羽 山系 の西 側 の斜面 ( 乱 川 流 域 )に残 され て い る地 すべ り地形 を空 中写 真 の判 読 に よ り求 め, さ らに現 地 調 査 に よ る観 察 を加 え る とい った調 査 を行 った.

それ らを整 理 し,考 察 を加 えた結果 ,乱 川 流域 の侵 食 は,約

万 年前 に始 った ｢ 村 山変 動 ｣ と称 す る激 しい構 造 運 動 と共 に生 じ, その後 の侵 食 の最 盛 期 に は,地 す べ りな どの急激 な侵 食 作 用 が 主体 とな って ) い た で あ ろ う こ とが推 定 で きた. そ して,現 在 見 ら れ る地 す べ り地形 は,侵食 の最 盛 期 の末期 に形 成 さ れ た もので, それ が侵 食 の衰 退 期 を経 て,今 日に至 る も, 削 り残 され て い る もの で あ る こ とな どを指 摘 す る こ とが で きた.

地 す べ り と地 質

地 すべ りは,侵食 現 象 の

つ で, その発 生 は通 常 の おだや か な侵食 作 用 の進 行 とも密 接 に関連 して い る. した が って地 す べ り現 象 は侵食 現 象 の進 行 の 中 で とらえ る とい った視 点 が必 要 にな ろ う.侵 食 作 用 は,結 果 として一 定 の広 が りを もった 区域 を単 位 と

* 山形 大 学教 養 部 地 学 教 室

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して い るの で, あ る川河 の流域 ( 群 ) を

つ の侵 食 区域 の単 位 と して扱 う こ とが適 当で あ ろ う. こう し た観 点 で奥 羽 山系 の西側 の斜面 か ら

つ の侵 食 単 位 として, 山形盆 地 に最 も顕著 な扇状 地 を造 って い る 乱 川扇 状 地 の流域 を選 んで み た. そ して, この 区域 の地 形 を空 中写 真 に よ り実体 視 し,地 すべ り地形 を 判 読 す る こ とか ら始 め て み た. こ こで取 り上 げた地 すべ り地形 とは,過 去 にお い て地 す べ りが発 生 した と判 定 され る区域 で あ る. た だ し,地 すべ りとして の残 留 土 塊 が認 め られ な い もの は , 他 の形 状 が地 す べ り地 形 的 で あ って も, それ は地 す べ り地 形 と断定 す る こ とを保 留 した. こ う して得 られ た地 す べ り地 形 は, 図

に ま とめた. この 図 にあ げた主 な地 す べ り地 に関 して は, 山野 井

が解 説 を して い るの で,小 論 で は主 な地 す べ り地 形 や それ に関連 し た現 象 を末 尾 に写 真 で紹 介 す るに と どめた い.

図

に は, 図

の地 すべ り地形 図 と同 じ範 囲 の地 質 図 ( 天 野

を,地 す べ りと地 質 との関 係 をみ るた め に掲 げた. 両 図 を対 照 す る と,地 すべ り地形 は特 定 の岩 質 の所 に集 中 して い る とは認 めが た い. また,地 す べ り地 形 が, 背斜 , 向斜 部 あ るい は断層 とい った地 質構 造 と,特 にか かわ って発 生 し た とい う関係 もこの区域 で は認 め られ ない.この よう に,地 す べ り地 形 は地 質 との関係 は うす く,む しろ地 形 との関連 において特 定 され る場 所 に集 中 している傾 向が認 め られ て い る.す なわ ち,地 すべ り地形 は乱 川 扇状 地 の集 水域 ( 以後 ,侵 食 の単 位 として ｢ 乱 川 区｣

呼 ぶ ) で は,分 水 嶺 の陵線 部 ( 以 後 ｢ 乱川 リッジ｣

と呼 ぶ ) の前 面 に集 中 して い る.乱 川 リッジ は,乱

川 扇状 地 の背後 を と り囲 む よ うに, U字形 の シ ャー

プ な陵線 を作 って い るが , その成 因 はケ ス タや 断層

崖 の ご とき単 純 な もの で はな く,侵 食 作 用 の進 行 に

多 くの地 質 学 的要 因が か かわ って形 成 され た歴 史 的

な産 物 で あ る と考 え られ る. す なわ ち, 乱川 リッジ

の成 因 もまた局所 的 な岩 質 の違 いや地 質構 造 との関

係 とい った もの を超 えた よ り大 きな地 質 ･地 形 上 の

要 因 に よ って進 行 した侵 食 作 用 の結 果 とみ るべ きで

LLJ 喝 # 藩

図‑ 1 地 す べ り

地 形 図

地 す べ りの発 生 と侵食 作 用

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^{山 野 井 徹}

あ ろ う.侵食 は地 殻 の運 動 に よって蓄 積 され た ポ テ ン シ ャル エ ネル ギ ー の開放 で あ り,それ は地 表 水 ( 浅 層 の地下 水 も含 め る) の流 下 に よって著 し く助 長 さ れ て い る. したが って侵 食 の あ り方 は,構 造運 動 と 岩 質 , それ に地表 水 の流 れ方 に よって ほぼ決定 され

る とみ な され る. この

者 の時 空 的 な組 合 せ に よっ て結 果 として前述 の侵 食 区 とい った単 位 の地形 が形 成 され る もの と考 え られ る. 図‑ 3は乱 川 区の地 形 的 な特 徴 と地 すべ り地 形 との関係 を模 式 的 に表 わ し た もので あ る. この図 で整理 され て い る よ うに,乱 川 区 の地形 は U 字 形 の ｢ 乱川 リッジ｣ で画 され , そ の前面 に地 すべ り地形 の分 布 域 が あ り, その下 方 に 各 支 流 が刻 まれ, そ して乱 川 扇 状 地 が広 が る とい っ た地 形 の配 列 が認 め られ る. こう した地形 の配 列 の 中 に地 す べ り地形 の分 布 域 が組 込 まれ て い るか らに は, この 区域 の地 す べ り地 形 の 成 因 を理 解 す る に は,奥 羽 山脈 や 内 陸 盆 地 の 形 成 とい っ た 大 き な ス ケー ル の運 動 と,乱 川 区の浸 食 が どの ようにかかわ っ て きた か を歴 史 的 にみ て い く必 要 が あ ろ う.幸 い に も内陸盆 地 に は奥 羽 山系 か ら侵 食 され た物 質 が堆積 保 存 され て い る. こう した盆 地 下 の地 層 の発 達 も考 慮 しなが ら,奥 羽 山系 の侵 食 を地 史 的 な経過 として とらえた場 合 ,地 す べ り現 象 が どう位 置付 け られ る か につ いて考 察 を進 めて み た い.

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山 東痕 ･: ● ‑ 1 l ■ ■ ■ ‑ ‑

乱川扇状地

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天童

雨南山

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舌斜面

､ ､ . : ･: : . ?･I : ' ･ i寒風山

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図

乱 川 区 の地 形 配 列模 式 図 侵 食 作 用 と地 す べ り

山形盆 地及 び その周 辺 の地域 が第 四紀 を とお して どん な状 況 に あ った か を編 年 図 として ま とめた もの が 図

で あ る. まず構 造 運 動 につ い て は,約

万 年以 前 の堆積 盆 地 の移 動 と消減 とい った いわ ゆ るグ リー ンタ フ変動 末期 の ゆ るや か な運 動 と,約

万 年

以 降 の激 しい稽 曲や 断層運 動 を伴 うよ うな ｢ 村 山変 動 ｣( 仮 称 )とが 区別 され て い る ( 山野 井 ほか,1986).

前者 の ゆ るや か な構 造 運 動 が続 いた時代 は, 山形盆 地 の周 辺 で は, その東側 で奥 羽 山地 の ゆ っ くりとし た上 昇 運 動 が つづ き, 内陸盆 地 に あ った湖 は南 方 か

ら徐 々 に陸化 して い った. こう した運 動 の速 度 は, 天 童付 近 にあ った湖 岸 が尾花 沢 あた りまで移 動 す る の に数百 万 年 もか か る とい った非 常 にゆ っ くりとし た もの で あ った. したが って この 当時 の奥 羽 山地 は 削 り尽 され, の っぺ りと した準 平 原 にな って いた に 違 いな い. こう した起 伏 の少 な い斜 面 を ｢ 古 斜面 ｣

と呼 ん で お きた い.

ところが

万 年 前 頃 か ら,新 た な激 しい構 造運 動 が始 った. これ は前 述 の とお り,村 山変 動 と仮称 され たが, この変 動 は単 に東北 地 方 に とどま らず, 日本 列 島全般 に及 んだ大 きな変 動 で あ る. この激 し い変動 に よって,奥 羽 山系 や 出羽 山地 は全般 に隆起 し, 山間盆 地 部 は沈 降 す る とい った大 地 の変 動 が起 きた. この よ うな急激 な傾 動運 動 に よ り,斜面 は よ り強調 され ,古 斜面 上 で は新 た な河 道 に よ る侵食 が 始 った. この ときの河 道 に残 され た堆積 物 が現在 の 山腹 に局 部 的 に残 るいわ ゆ る ｢山砂利 ｣ で あ り,盆 地 の最 下 部 を埋 め る ｢ 下 位 層｣で 衣) る と考 え られ る.

この時期 に は, と くに現 在 の平 野 と山地 の境 界部付 近 で は断層 や高 角度 の碍 曲 に よって急傾 斜面 が 出現 した で あ ろ う. こう した部 分 は他 の斜面 よ りも一 層 強 い侵 食 作 用 が働 く部 位 とな り, 崩壊 や地 す べ りの 発 生 の萌芽 とな って いた で あ ろ う ( 図‑

,

. こ の よ うに村 山変 動 の 開始 に よって盆 地 と山地 の対 照 が生 じ,新 た な侵 食 が始 り

｢山砂利 ｣ や ｢ 下 位 層 ｣ が形 成 された ときの 山地 の侵食 作 用 を ｢ 発 生 期 の侵 食 ｣ と一 括 してお きた い.

さ らに山地 の隆起 ,盆 地 の沈 降 とい った運 動 が つ づ くにつれ ,前 述 の崩芽 とな った部 分 は, この周辺 が いわ ば ｢崩壊 前線 ｣ とな って, これ に先 行 して形 成 されていた細 く深 い河 道や支 谷 をさらに広 げていっ た で あ ろ う. この 時 期 の 侵 食 は激 し く, 崩 壊 前 線 付 近 を主体 に多 くの 山崩 れ や地 す べ りが発 生 した に 違 いな い ( 図

,

しか し,古 斜面 を激 し く侵 食 しなが ら進 ん だ崩壊 前線 は,他 方 向 か ら進 ん で きた崩壊 前線 とぶ つか る

と, そ こで古 斜面 は削 り尽 され ,前線 の前進 は互 い

に止 った で あ ろ う. こう して, 主 に崩壊 前線 が激 し

く古 斜面 を削 りつ づ けた タイ プ の侵 食 を ｢ 最 盛 期 の

地 す べ りの発 生 と侵 食 作 用

年 代 尾花沢

クロボク

肘折パ ミス

山 村 山

形 ( 浮沼) 盆

地 西 縁

1 ln

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I

I

ヨ

猿羽根Ⅰ Ⅰ面 猿羽根 Ⅰ面

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鮮 新

壁

‑∩

低 檀 秤 面

中 位 面 群

地表深度

. 5

山 形 構造運動

( 成安)

｢村 山

動 ｣ グ リ ー ン タ フ 変 動 (末 期 ) (新 た な 激 し い 禰 曲 運 動 ) (堆 積 盆 地 の 移 動 と 消 滅 )

億食作用

図

山形盆地及 びその周辺 の第四紀 の事象 に関す る編年 図 ( 山野井 ほか,1

に加筆) 侵 食 ｣ と呼 ん で 区別 して お きた い.

他 方 向 か ら進 ん で きた崩 壊 前 線 が ,互 い に接 した 後 は, もはや激 しい侵 食 は起 らず , 陵線 部 は近 接 す る支 谷 と共 に, お だ や か な侵 食 に よ って , よ り一 層 鋭 利 な分 水 嶺 と化 して い った の で あ ろ う. こ う して 古 斜 面 を削 り終 えた後 の侵 食 は ｢ 衰 退 期 の侵 食 ｣ と 呼 ぶ こ とにす る.現 在 の奥 羽 山 系 の侵 食 は, ほ とん

ど この時期 の侵 食 で あ る ( 図‑

,

以 上 の よ うに, 乱 川 区 の侵 食 過 程 を約50 万 年 前 か ら始 った村 山変動 と関連 させ , しか も と くに崩 壊 節 線 の前 進 とい うタ イ プ の便 食 の進 行 で考 えて み た.

向 町

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こ う した侵 食 の進 行 を段 階 的 に,河 床 の縦 断 曲線 で

模 式 化 す れ ば,

の

型 の よ うに表 わ され る ( 各

段 階 の 曲線 は,最 終 的 な隆起 に‑ 致 させ て あ る).し

か し,他 方 で ,図

の

型 の よ うな 曲線 の経過 も考

え られ る. す な わ ち, 河 床 の縦 断 曲線 は, 斜 面 全 般

にわた って徐 々 にその 曲率 を大 き くしていった といっ

た タ イ プ の侵 食 で あ る. いず れ の タ イ プで あ った か

の真 相 の決 め手 は, 現 実 に見 れ る古 斜 面 の侵 食 状 況

に あ る.乱 川 区 の古 斜 面 と して は,長 谷 山 の北 西 部 ,

楠 峰 か ら寒 風 山 に至 る県境 郡 にわ ず か に残 るの み で

あ る ( 図

の斜 線 部 ). これ らは, あ ま りに も小 域

50

山 野 井 徹

I I I ＼

＼ ＼ ＼ ＼

図

奥羽山系西斜面 の乱川区 にお ける侵食過程 の変遷模式図

で あ り侵 食 の タイ プ を判 断 す る よ うな事 象 に乏 しい.

しか し宮城 県側 の鳴 瀬 川 区 の船 形 山 の北 部 に は広 い い比 較 的平 坦 な斜 面 が残 され て い る ( 図

参 照 ).

この平 坦 面 は船 形 火 山 の周 辺 に あ るた め新 期 の火 山

図

侵食 の進行 の

つの様式 ①〜( 参は順 に各段階 を表わす.隆起量 は( 卦段 階の もの に合わせた

B型 :斜面全般 にわた り徐々 に侵食 が進行

噴 出物 に よ る もの とい う考 え もあ る. しか し船 形 火 山 の活 動 は, 今 田 ほか

の調 査 と絶 対 年代 の 測 定 に よれ ば, 約

万 年 前 よ り も古 い火 山 で あ る と い う. そ うな る と村 山変 動 が始 った 頃 は船 形 火 山 の 終 末期 で あ り, 侵 食 の過 程 で火 山噴 出物 が追 加 され た とは考 え られ な い. した が って船 形 山北 方 に あ る 広 い平 坦 面 は古 斜 面 が残 され て い る もの と考 え る.

さて ,上 記 の比 較 的 広 い古 斜二 面 と, こ こを通過 す

る大 滝 川 ( 鳴瀬 川 区)の縦 断線 を求 め て み る と図

の よ うに な る. この 図 で は比 較 の た め,船 形 山 を共

通 の 山頂 とす る丹 生 川 ( 丹 生 川 区) と大 倉

( 広 瀬

川 区) の もの を記 入 して お い た. この 図 で明 らか な

よ う に, 大 滝 川 が 古 斜 面 を通 過 す る部 分 ( 図

で は朝 日川 の上 流 とほ ぼ 同 じ状 況 ) は河 床 勾 配 はな

だ らか で , 崩壊 前 線 に先 行 す る幼 年 期 的 な谷 とな っ

て い る こ とが わ か る. さ らに この な だ らか な河 床 の

下 流 部 の 急勾 配 に転 ず る付 近 か ら下 流 域 で は, い く

つ か の新 しい地 す べ り地 が 密 集 して い る. この こ と

は, か つ て西 側 の 山形 県側 の斜 面 に も崩壊 前 線 が あ

地 す べ りの発 生 と侵 食 作 用

O I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H 12 (km) 山頂 か らの距離

図

船形山体 を侵食 す る代表的河川 の縦断線 り,A型 の浸 食 が行 わ れ た こ とを裏 付 け る もの で あ る.

お わ り に

以 上 述 べ て きた よ うに, 乱 川 区 の侵 食 は村 山変 動 の 開始 と と もに ｢山砂 利 ｣ の形 成 され る よ うな ｢ 発 生 期 の侵 食 ｣ が起 った . や が て激 しい侵 食 が 崩 壊 前 線 付 近 を主体 に生 じ, 古 斜面 を急激 に侵 食 す る ｢最 盛 期 の侵 食 ｣ が進 行 した. そ して現 在 は古 斜 面 が侵 食 され尽 され た後 の ｢ 衰 退 期 の侵 食 ｣ が進 行 して い る時 期 に至 っ て い る と解 釈 す る こ とが で き る.

この よ うに進 行 して きた侵 食 作 用 の 中 で, 乱 川 区 に残 され て い る地 す べ り地 形 はい つ 頃 に生 じた もの で あ ろ うか . まず , 乱 川 区 の地 す べ り地 形 は, それ が分 水 界 の前 面 に分 布 して い る とい った特 徴 が あ る こ とか ら, 崩 壊 前 線 の最 後 の活 動 の な ご り と考 えた い . その時 期 は, 最 盛 期 の侵 食 か ら衰 退 期 の侵 食 に 移 行 す る時 期 で あ った と考 え られ る. そ う した 時期 は各 支 谷 ご とに必 ず し も同時 期 で は な く, 時 代 的 に は, か な り幅 が あ った もの と推 定 され る. この こ と は盆 地 に近 い天 童 の ジ ャガ ラモ ガ ラや 楯 岡 ･東 根 間 の大 崩壊 地 が原 形 を ほ とん ど失 った古 い もの で あ る こ とか ら も理 解 され る. 要 す る に現 在 残 る地 す べ り 地 形 は, 各沢 の侵 食 の最 盛 期 の末期 に生 じた もの で

あ り, その後 の侵 食 の衰 退 期 を経 て現 在 に至 る も ま

5Ⅰ

だ 削 り尽 され ず に残 って い る地 形 で あ る と考 え る こ とが で き る. また, この よ うな性 格 を もつ地 す べ り 地 形 は,今 後 , お だ や か な侵 食 の進 行 に よ っ て徐 々 に削 られ て い くこ とが 予 測 され る. した が って,人 為 的 な地 形 の改 変 が加 わ らな い限 り, もはや再 発 す る よ うな性 質 の地 す べ りで はな い こ とを指 摘 して お きた い.

最 後 に, 他 の地 域 の地 す べ りも, こ こで扱 った侵 食 区 とい った概 念 を導 入 し, そ この侵 食 の進 行 を歴 史 的 にみ て い くな らば, そ こに あ る地 す べ りが今 ど の よ うな段 階 に あ り, そ して今 後 ど うな って い くか とい った地 す べ りの進 展 の予 測 が 可 能 にな るで あ ろ う. こ う した解 析 こそが 真 に有 効 な地 す べ り対 策 の 基 本 に な る と信 ず る.

引 用 文 献

天 野 一 男

奥 羽 脊 梁 山脈 宮 城 ･山形 県境 地 域 の地 質 学 的研 究 . 東 北 大 地 質 古生 物 研 邦 報

,

1‑56.

今 田 正 ･ 大 場 与 志 男

船 形 火 山 の火 山地 質 .

｢ 御 所 山｣, 山形 県総 合 学 術 調 査 会

山野 井 徹

奥 羽 山系 船 形 山西 方 の斜 面 形 成 と地 す べ り.同上 ,

山野 井 徹 ･阿 子 島 功 ･鈴 木 雅 宏

山形 ･ 尾 花 沢盆 地 の第 四 系 . 日本 地 質 学 第

年 学 術 大 会 見 学 旅 行 案 内書 , 日本 地 質 学 会

写 真

留 山川砂防 ダム上流地 すべ り地内でみ られる

崩積土塊.凝灰質 な砂岩 が角傑状 に破壊 され

てい る. こうした岩質 の土塊 は地すべ り地形

の周辺 で は普通 にみ られ る.

. 52 ^{山 野 井 徹}

写 真

ム タ ロ沢地 す べ り滑 落 土塊 の冠頭 部 を埋 め る湿 地 堆積 物

ム ク ロ沢地 す べ りの

次 滑落 崖 は,最 大 幅 が約

に も達 して い る.写 真 は

次 地 す べ りの 際 に生 じた南 東側 土 塊 の大 亀 裂 で, 現 在 で はほ とん ど埋 め立 て られ て湿 地 と化 して い る. こ

こに はキ ン コ ウカな どのユ リ科 や スゲ科 を主体 とした湿 地 特 有 の植 物 群落 が み られ る.

写真 ‑ 3 堂木 沢 山の地 す べ り斜 面 と, そ のせ き止 め に よって生 じた沼 沢沼

沼 沢 沼 は,最 長 幅 が約

の湖 で あ る.写 真左 側 の生 木 沢 山の崩壊 した斜面 は,現 在 ,県 の 畜 産 試 験場 の放 牧 地 とな って い る.放 牧 場 の入 口 は先 端 土 塊 部 で あ るた め急傾 斜 とな り, そ

この道 路 の切 り割 り部 で は,大 き く破 砕 され た崩積 土 塊 の断面 を見 る こ とが で きる.

写 真

天 童 高 原 の古 い地 す べ りに よる緩 斜 面 と面 白山

この付 近 一 帯 は紅 葉 川 水 系 に も及 んで いた地 す べ り地 で あ るが, 古 い地 形 で あ るた め原形 は 消 失 して い る.緩 斜面 の下 に は,安 山岩 の角磯 を主体 とした崩積 土 が厚 く堆積 して い る. こ

この斜面 の上 部 は面 白山 の陵線 部 に まで連 な る広 大 な もの で あ る.