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第T章 大阪駅の地下
――大阪平野の沖積層(難波累層)――
1 大阪駅地下のクヌギ林
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大阪駅構内の線路が高架になったのは、 1934年6月のことです。
その線路敷は、駅構内の西端にある盛土の部分をのぞくと、すべて高架橋です。
高架橋の基礎杭は、高架橋と大阪市営地下鉄御堂筋線の交差部付近では、地下約30メートルによこたわっている天満層とよばれているよく締まった砂礫層に達していますが、そのほかの部分では、長さ約6メートルの基礎杭が、天満層の上にかさなっている軟弱な梅田層に打ちこまれているにすぎませんでした(図T-1参照)。
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このために大阪駅構内の高架橋線路は、その完成当初から、不等沈下というやっかいな現象に悩まされてきました。
大阪では、天満層の地下水は家庭・ビル・工場などの用水として広く利用されていました。
天満層の地下水の汲み上げ量がふえるにしたがって、その地下水位は下がります。
そうして、梅田層の中核部をしめている、水分と粘土分が半分半分といった軟弱な梅田粘土層から、水が天満層にしぼり出されました。
梅田粘土層は水がしぼり出された分だけ嵩(かさ)がヘリますから、その分だけ地面が下がり地盤沈下が起りました。大阪駅構内ももちろん地盤沈下をまぬがれることはできません。
高架橋線路は、約6メートルの基礎杭でささえられた部分では地面とともに沈下しましたが、基礎杭が天満層にまで到達している地下鉄御堂筋線との交差部付近では、ほとんど沈下しませんでした。
交差部付近では、基礎杭の上端が地面からぬけ上がったのです。
このようにして、高架橋線路の基礎杭の不等沈下は、 1951年頃には1メートル以上にも達して、大阪駅構内の線路が東海道線の全線路中でもっとも急勾配になりました。
そのために上り列車はレールに砂をまかないと発車できなくなったほか、駅舎の璧には亀裂が入ったり、床には段差ができるなど、そのまま放置できない状態になってしまいました。
国鉄大阪工事局では、大阪駅の高架橋線路の不等沈下を防止するために、1952年頃から10年間に、20億円をかけて、駅構内の東部でアンダーピニング工法による工事をおこないました。
この工法は、既設の約6メートルの短い基礎杭の間に、井戸掘りの要領で、人が穴を掘リながら、直径1.2メートルのコンクリート管をつぎつぎにつなぎあわせて下ろしていって、コンクリート管の先端が天満層に到達したことを確かめてから、つながったコンクリート管内にコンクリートをつめ、コンクリート管と高架橋の基礎をつないで完成です。
ところが、アンダーピニンダ工法によって工事をすすめているうちに、思いがけない障害物にゆきあたりました。
工事関係者が障害物とよんだものは、梅田層の基底部にふくまれていたクヌギの材化石です。
クヌギの大木が、横だおしになったり、切株のように株が根をはったままの状態で現われたのです。
コンクリート管の底から土を掘り出す人にとっては、これはまさこ障害物でした。硬いクヌギの材化石を、鋸で引き切って、とり除くのはたいへんなことでした。このような材化石は、高架橋線路と地下鉄御堂筋線の交差部より東側に とくに多くふくまれていました。
市原は、大阪駅東口ガードの東方約50メートルの地点の地下26.9メートルから採取されたクヌギの材化石を、当時、日本で最初の14C
* (放射|生炭素)年代測定装置を完成させた学習院大学木越研究室に送りました。
(* 正式にはと表記するが、パソコンの文字がないので14Cで代用)
そうしてこのクヌギの材化石の年代は9360±190年B.P.(今より何年前)と測定されました。
この年代値は神奈川県夏島貝塚から縄文早期初頭の土器とともに出土したカキ殼の9450±400年B.P.、同木炭の9240±500年B.P.にほぼ一致しました。
大阪駅地下のクヌギの材化石が採取された地点の地質柱状図は、図T-2に示してあります。
最下位には天満層のよく締まった砂礫層があり、その上には、不整合(浸食または無堆積の期間の経過後に、再び地層が堆積する現象)に、軟弱な梅田層がかさなっています。
梅田層基底部の粘土質砂層は、厚さ約1.3メートルで、その上部に材化石がふくまれていました。
この粘土質砂層は根をはったクヌギの材化石を産出することから、河成おそらく河川氾濫原の堆積層と考えられます。
粘上質砂礫の上には、厚さ約12.5メートルの海成粘土層、さらにその上には、厚さ約5メートルの海成シルト(シルトは砂より細粒で、粘土より粗粒の粒子)層があります。
これらの海成粘土・シルト層は、梅田層の中核部をしめている地層で、梅田粘土層とよばれています。
梅田粘土層の上の厚さ約7メートルの砂層は、三角州成・河成の堆積層です。
一番上の表土には、石炭ガラ・瓦片・レンガ片などがふくまれています。
さて、大阪駅地下のこの地質柱状図と14C年代値(図T-2)から、つぎのように、大阪駅界隈、梅田の古地理を復元することができます。 |
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天満層の堆積後、梅田付近は浸食をうけました。つぎには、おそらく、この付近は河川氾濫原となり、そこにはクヌギ林がひろがって、その林の中で縄文時代早期初頭の縄文人が獣を追っていたにちがいありません。
当時の梅田の地表面は、現在の地表面下約27メートルのところにありました。
また、現在の梅田の地表面高度は約0.7メートルですから、当時の海水面は、現在の海水面より約26メートル以上低かったわけです。
そのご、梅田付近には、海が進入しました。
縄文時代早期から前期にかけての海水面の上昇はめざましいものでした。
第IV章でもう一度詳しく説明しますが、約6000年前の縄文前期にもっとも海水面が上昇したこの海進が、いわゆる縄文海進です。
海は梅田付近だけでなく、河内平野にまで進入しました。
そのころの梅田の海からは、北に千里丘陵南端の岬、南には上町台地北端の岬を望むことができたはずです。
この海も、やがて淀川や大和川が運んできた土砂に埋めたてられて、沖積低地としての現在の梅田が形成されたのです。
大阪駅地下の地質柱状図とクヌギの材化石の14C年代値は、私たちに、大阪平野の発達史を明らかにするためのすばらしい見通しをあたえてくれました。
2 沖積層と洪積層
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約200万年前に地球上に人類が誕生してから後の地質年代は第四紀(人類紀)とよばれています。
そうして、第四紀は約一万年前を境にして二つにわけられています。
新しい方が完新世または沖積世で、新石器時代にあたり、古い方が更新世(最新世)または洪積世で、旧石器時代にあたります。
日本では、第四紀を区分するときに、完新世・更新世よりも、むしろ沖積世・洪積世が、また第四紀層を区分するときにも、完新統(完新世の地層)・更新統(更新世の地層)より、沖積層・洪積層といういい方がひろく用いられています。
しかし、沖積・洪積は、もともと年代を示す用語ではありません。
沖積は河川の堆積、洪積は河川洪水の堆積を意味しているのです。
この本では完新世・更新世を用いています。ですから、沖積層といったとき、それは完新世の地層だけではなくて、約二万年前のウルム氷期(第四氷期)最盛期以後の地層をさしていますし、同じように、洪積層といったとき、それはウルム氷期最盛期より前の第四紀層をさしています。
大阪駅地下の沖積層すなわち梅田層は、約一万年前から現在にかけての地層で構成されていますから、完新統(完新世の地層)そのものです。
しかし、大阪平野の沖積層には、もちろん、約二万年前のウルム氷期最盛期から約一万年前にかけての地層もふくまれていて、大阪平野各地の沖積層は一括して難波累層とよばれています。
私たちが、1972年に「大阪平野の発達史]を発表したときに、古地理を復元するための基礎資料として用いた大阪平野の14C年代試料採取地点の地質柱状図を図T-3に示しておきます。
この図から、大阪平野の沖積層つまり難波累層の概要を知っていただけると思います。
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3 山根新次先生の研究
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大阪平野下の地層を最初に調査された山根新次先生(故人)の研究についてのべておきましょう。
山根先生は、のちに地質調査所所長や、島根大学学長をつとめられた方です。
先生は大学を出てまだ間もない頃、関東大震災後の復興局の事業として、東京や横浜の下町の沖積層を、ポーリングによって詳しく調査されました。
有名な東京・横浜の下町地域の沖積層基底面深度図はその研究成果です。
大阪市は地下鉄の建設にあたって、大阪市地下の地質調査計画をたてました。
そうして、この調査を担当されたのも山根先生でした。
山根先生は、1930年にその調査結果をとりまとめて、大阪市の地層を、新しい方から順に、梅田層(新期沖積層)・天満層(古期沖積層)・上町層(新期洪積層)・大阪基盤層(古期洪積層)にわけました。
現在の知識にてらしてみると、梅田層は沖積層、天満層はまだ未解決の問題が残されていますがほぼ低位段丘層(更新世末期)、上町層は中位段丘層(更新世後期)、大阪基盤層は中・高位段丘層相当層(更新世後期・中期末)と大阪層群(更新世中期〜第三紀末)をあわせたものに相当します。
大阪基盤層という地層名は現在では用いられていませんが、梅田層・天満層・上町層は、現在でも、地質・土木関係などの技術者・研究者が、広く用いている地層名です。
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