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Index 一章 二章 三章 四章 五章 六章 七章 八章
第六章 六甲・生駒はいつ山になった
――地層と地下構造から大地の変動をさぐる
一 山地は隆起し海は沈降する top
六甲山地は階段状に高くなる
二十数年前になりますが、当時、大阪市立大学の藤田和夫先生は、講義の中で六甲山地について、にこやかな中にも厳しい口調で次のように話されました。
「私は新大阪と新神戸問の新幹線にはのりません。
私は東京方面に出張するときは新大阪から、岡山方面の出張は新神戸からのります。 なぜなら、六甲山系の断層はいつか動くからです。
工学屋や土木屋は二万年とか一〇万年とかのオーダーで話をする地質屋のいうことは聞いておられない”というんですが、そうではない。
必ず動くということがわかっていない。 新神戸駅の設計ではだいぶいいましたよ。」 |
一九九五年の兵庫県南部地震の被害を目の当たりにして、私は改めてこの時の話を鮮やかに思い起こしました。 |
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兵庫県四宮市に阪急仁川(にかわ)駅から甲山(かぶとやま)を登り、帰りは南に降りて阪急甲陽園(こうようえん)駅にでるハイキングコースがあります。
藤田先生はこのコースを学生をつれてよく案内し、六甲花こう岩、大阪層群や甲山安山号などを観察させながら、六甲山地の隆起の謎解きをさせました。
阪急仁川駅から仁川に沿って歩いていくと、両側が崖になっていて、その上は上ヶ原面という台地が広がり住宅地となっています。
この住宅地が切れるあたりから、急な坂になります。
登りきるとゆるやかな尾根の道になり、やがて仁川ピクニックセンターや五ヶ池などがある高原が広がります。
甲山はこの高原にポコッと飛び出しています。
甲山の西方はさらに一段高くなり、六甲山へと連なっていきます。
つまり、六甲山地の南東部は階段状に高くなっています。
このような地形はどのようにしてつくられたのでしょうか。謎を解く鍵は地層にあります。
一〇〇万年前の海底が見える
甲山周辺には厚さ約二メートルの粘土層が分布しています。
この粘土層は、貝化石が含まれており、約一〇〇万年前に大阪湾のような内湾に堆積した地層で、海成粘土層Ma1層です。 Ma1層の広がりから当時の甲山周辺の様子を復元してみると図6-1のようになります。
甲山はぽっかり浮かんだ島となっていました。 ところで、甲山付近のMa1層は標高一五〇〜一八〇メートルのところにあります。 |
図6-1 約100万年前の海の広がり−大阪層群の時代−
(「関西自然史ハイキング」より)
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といっても、当時の海底が。五〇メートルもの高さにあったことを意味するものではありません。
地層ができた後の地殻変動の結果と考えられます。
実は、Ma1層は千里丘陵、泉南・泉北丘陵、枚方丘陵などの丘陵地に広く分布し、さらに、大阪平野や大阪湾の地下にも広がっているのです。
大阪平野の地下を調べるために掘った、深層ボーリング(OD-1)では、Ma1層が地下約五三〇メートルのところで見つかりました。
Ma1層は海底でほぼ水平に堆積したはずです。
それが現在では丘陵や地下深いところなど、様々な高さに見られます。
Ma1層が堆積した以降、一〇〇万年の間に隆起したところは丘陵や高原に地層が持上げられ、沈降したところは平野や大阪湾の地下に沈んでいったことを示しています。
隆起する山、沈む平野
大阪平野の地下と甲山周辺に分布するMa1層の標高差は約七一〇メートルになります。 もとは連続していた地層が大きく食い違っています。
これは繰り返す断層運動による、隆起と沈降を物語るものです。 少し乱暴な計算ですが、この七一〇メートルを一〇〇万年で割ると、一年あたり〇・七ミリ、
一〇〇〇年に七〇センチです。
わずかの変化のようですが、兵庫県南部地震規模の活動を五〇〇〜一〇〇〇年に一回繰り返す計算になります。
阪急仁川駅から甲山へ登る問に甲陽(こうよう)断層という活断層があり、Ma1層をはさむ大阪層群が甲山側で持上げられ、大きく食い違っています。 |
図6-2 階段状に高くなる六甲山
(市原実ほか編『大阪とその周辺地域の第四紀地質図』(1991)より作成)
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このほかにも大阪平野と六甲山地の間にはいくつかの断層があります(図6-2)。
これらの断層を境に六甲山地側が隆起し、ひとつの階段状地形をつくりました。
六甲山南東部の階段状の地形は、いくつもの断層が動いてできたものです。
一〇〇万年の問の断層運動が六甲山地を隆起させ、大阪平野と大阪湾を沈降させてきました。
二 地下にそびえる“上町山地” top
南北に細長い上町(うえまち)台地
大阪平野の中央部に大阪城があります。
ここは、上町台地の北端部にあたり、大阪平野の中で最も高い場所(標高約二〇メートル)となっています。
しかも、北側は淀川で区切られ、要衝にふさわしい地形です。
太閤さんがお城を設けたこともうなずけます。
さて、この上町台地は谷町筋からあべの筋へと、南北に細長く続いていきます。
上町台地は平野の中の小さな高まりですが、その正体は生駒山地と肩をならべるほど大きな山地になっています。
“上町山地”の大部分は平野の地下に埋もれて姿を見せず、頂上の一部だけが顔を出しているのです。
“上町山地”の姿は、一九五五年以降から大阪平野の地下の調査が行われて、しだいに見えてきました。
当時、大阪は戦争の混乱から復興し、再びにぎわいを取り戻してきました。
しかし、経済の発展とともに、地盤沈下がすすんできました。
ビルが抜け上がる、橋がゆがむ、台風の時には高潮で浸水するなどの被害が発生し、市民生活にも深刻な影響がでてきました。
原因は工業用に地下水を汲み上げすぎたために、地下の粘土層が収縮し、地面が沈下したのです。
図6-3 OD-1、OD-2ボーリングの位置と等高線図
(吉川ほか、1987)
地下をボーリングで調査する
この地盤沈下対策の基礎資料を得るため、大阪市・大阪府などが地下数百メートルにもおよぶ深層ボーリング調告を行いました。
これらのボーリングはODボーリングと呼ばれ、大阪平野の数か所で掘削されました(図6-3)。
これらの調査で、平野の地下を構成している地層やその地質構造などがわかってきました。
大阪市港区田中元町で行われたOD-1は、現在でも大阪平野で試料採取がなされたボーリングでは最も深いものです。 |
図6-4 “上町山地”とOD-1、OD-2ボーリング
(吉川ほか、1987をもとに作成)
岩盤は上町台地側に比べて、西側は800m落ちこんでいる。
大阪層群のアズキ火山灰層(90万年前)は同じく、
400m落ちこんでいる。
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OD-1ボーリングでは九〇七メートルの深さまで掘削されました。
この深さまで大阪層群の地層で花こう岩の岩盤に到達しませんでした。
一方、上町台地の北側にあたる都島区都島直通で掘削されたOD-2ボーリングは、六五六メートルで岩盤に到達しました(図6-4)。
OD-1の掘削地点では地震探査も同時に行われ、この地点での岩盤深度は約一五〇〇メートルと推定されています。
こうして、上町台地側と西大阪側とでは、八〇〇メートルあまりにもおよぶ岩盤の段差が生じていることが明らかになったのです。
岩盤の土にある地層を取り除けば、六甲山地や生駒山地に匹敵する岩盤の山地となります。
地下にそびえる“上町山地”です。
アズキ火山灰層から活断層の動きを知る
また、これらのボーリングでは、多くの粘土や砂礫の地層の試料も採取されました。
その試料の中には火山灰層が何枚も挟まれていました。
OD-1、OD-2の両試料中には、約八〇万年前の火山噴火で堆積したアズキ火山灰層がありました。
この火山灰層は、どちらのボーリングでも海成粘土層・Ma3層に挟まれていました。
しかし、火山灰の採取された深さは大きく異なっていました。
OD-1地点では地下四一四メートル、OD-2では四七メートルの深さで見つかったのです。
アズキ火山灰層が堆積した当時は、いずれの地点も浅い内湾の海底でした。
ほぼ水平に連続して堆積した火山灰層が、その後の地殻変動によって四〇〇メートル近くの差が生じたのです。
この落差は、地下の“上町山地”側の隆起と大阪湾側の沈降をもたらした上町断層の運動によるものです。
上町断層は活断層と考えられています。
アズキ火山灰層の年代は約八〇万年前ですから、その落差を割ってみると、現在までの断層運動の平均的な速度が求められます。
それは一〇〇〇年あたり約五○センチとなります。
これは六甲山地の隆起速度に匹敵する大きさです。
大阪平野の底でも、活発な隆起と沈降運動が続いているのです。
三 大阪の真ん中に活断層 top
断層崖か、海食崖か
上町台地の西側は崖になっています。
生玉(いくたま)神社のあたり、阿倍野(あべの)斎場前、さらに阿倍野神社から玉出(たまで)へと、落差一〇メートル前後の崖や急坂があります(図6-5)。
これらの岸は南北に直線上に続いています。
この岸は昔から上町断層によってできた断層崖ではないかと考えられていました。
一九九五年の兵庫県南部地震で淡路島北西部の野島断層が動きました。
野島断層は、江崎灯台付近から富島の南まで北東〜南西方向に約一〇キロの間で断続的に地表に現われ、断層の東側が水平方向に最大二メートル南に動き、一・二メートル隆起しました。 |
図6-5 通天閣より上町台地を望む
木々が茂るところが上町台地の西斜面
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断層運動によってできた段差を、断層崖といいます。
上町台地の西に断層があるかどうか、地面を掘って調べればよいのですが、難しい問題が多く、行われていません。
しかし、ビル・高速道路・地下鉄などを建設する際に、地面を掘ったり、建造物をささえる地層の深さなどを確認するためボーリング調査が行われています。
これらの資料から地下の様子を調べてみると、急崖の直下に断層は見つかっていません。
崖の直下の低地は地下一〇メートルの深さまで、粒のよくそろった砂層が堆積しています。
海岸の砂浜に堆積した砂層のようです。
数千年前まで上町台地の西には海がせまり、波が押し寄せていました。
この侵食作用で崖がつくられたのです。
上町台地の西は断層崖ではなく、海食崖だったのです。
上町断層はどこに
近年、より深い深度に地下鉄やライフラインの幹線トンネルがつくられるようになり、地下深い地層の様子も詳しくわかってきました。
これらの資料をもとに一九六六年、八七年、九五年と三度にわたって大阪の地盤図が作成されました。
地盤図には地層の広がりや厚さの変化、深度の変化などが表わされています。
図には地層が急に傾斜する位置も示されています。
断層は、その地層の急傾斜する位置に推定されています。
断層の位置は地震波を利用して確認することもできました。
地表で人工的に小さな地震を起こします。
その振動が地下に伝播して反射・屈折を繰返して、また地表に戻ってくる現象を利用すると、地下の地質構造がわかります。
この地震探査が中之島付近や新淀川河川敷などで実施されました。
図6-6 地震波の反射断面とその解釈図
(山本ほか、1992をもとにした)
淀川河川敷で東西方向の探査をおこなったところ、
上町断層帯が推定できた。
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これらの探査は、ちょうど上町断層を横切るように実施され、これらから得られた反射断面は、上町断層によってたわんだ地層の姿を見事に浮き彫りにしました(図6-6)。
こうして上町断層の位置が正確にわかってきました。
それは、千里丘陵の西側を通る仏念寺山断層の南への延長部から、新淀川を十三(じゅうそう)の東側で南に横切り、北浜付近から日本橋付近を通る南北にのびる位置にありました。
東側が上昇する活断層であることもわかりました。この位置は上町台地の西方の急崖よりも少し西側の平野部にあたります。
また、反射断面を地震波の伝わる速度からA〜Dの四層(表6-1)に分け、東西で断層のずれの大きさを調べてみました。
すると、A層の底は約九〇メートル、B層は約三〇〇メートル、C層は約八〇〇メートルと、古い地層ほどずれが大きくなっています。
地層の堆積と断層運動が並行して続いてきたことがわかります。
上町断層は、大阪層群が堆積し始めた頃から、何度も活動を続けてきているのです。
この斷層がひとたび動いて地震を起こせば、阪神・淡路大震災をこえる大きな震災に見舞われる可能性があります。
上町断層がどこを通っているのか、何年周期で活動してきたのか、その規模はどの程度かなどを調べて、対策をとる必要があります。
大阪市や大阪府をはじめ各種の機関が上町断層の調査を続けています。
また、兵庫県など各自治体も活断層の調査にもとづいた地震対策をたてようとしています。
四 ひしめく活断層
事故の陰に断層?
名阪国道の五ヶ谷では重大な交通事故がしばしば発生します。
この地点は奈良盆地と大和高原の間にある急傾斜、急カーブの連続する難所です。
この間の比高差はおよそ五〇〇メートル。奈良盆地の天理市から見ると、大和高原は南北に連なる壁のように見えます。
このような光景は大阪平野から望む生駒山地でも見られます。
大阪市の中心部、上町台地も、平野に堆積している新しい地層を取り除くと、急傾斜の西斜面をもつ山地が現われます。
いずれにも共通しているのは、南北にまっすぐ連なる山地、西斜面が急傾斜、山麓に南北方向に走る逆断層があることです。
この特徴はさらに東の鈴鹿山地、布引山地まで続きます。
近畿地方中央部の大地にはたくさんの切りこみが入り、ずらされています。
東西の圧縮力で二系統の断層
一方、六甲山地の南麓を走る断層の向きは北東−南西方向で、南東斜面側を急傾斜にしています。
同じような特徴は、和泉山脈の南に走る大きな断層、中央構造線や兵庫県の山崎断層でも見られます。
これらの断層は垂直方向に岩盤をずらすと同時に、水平方向にもずらしています。
六甲山地では断層を境に互いに右手側にずれています。
神戸の市街地から見ると、六甲山地は相対的に東に動いています。
中央構造線も同じ動きですが、山崎断層は反対に互いに左側にずれています。
これらの断層は、生駒山地などをつくった南北方向の断層とはその向き、動きが違います。
図6-8 岩石の圧縮実験による破壊
(藤田ほか、1996にもとづく)
上:割れた岩石資料、下:岩石圧縮試験の例。
近畿地方では二系統の断層がひしめき合っていることになります(図6-7)。
岩石を円筒形に切り、上から押さえるように圧縮すると割れます。
また、同し試料を、まわり全体からも圧力をかけながら、同じように圧縮すると、円筒の真ん中がだんだんふくらんで、最後に割れ目が入ります。 岩石の代わりにチーズなどでも同じような実験ができます。
この実験の結果と近畿地方の断層分布とを比べると大変よく似ています(図6-8)。 |
図6-7 近畿地方の活断層
(「日本の活断層」1991、
「アーバンクボタ29」の川辺ほか、1990にもとづく)
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割れ目を水平方向の動きで見ると、Aの部分は互いに断層をはさんで右にずれて、中央構造線や六甲の断層に、Bの部分は左にずれて、山崎断層などに対応します。
見方を変えて、割れ目を垂直方向の動きで見ると、A、Bいずれもふくらむ部分は逆断層で降起した山地に対応します。
つまり、二系統の断層はひとつの力、東西に圧縮する力のもとでつくられています。
近畿トライアングル
近畿で活断層がひしめき合っている地域はかぎられています。
それは敦賀を頂点、養老山地と六甲山・淡路島を斜辺に、和泉山脈、中央構造線を底辺とした地域です。
藤田和夫さん(元・大阪市立大学)は、この地域を近畿トライアングルと呼びました。
藤田さんは、この地域を取り囲む丹波山地、美濃山地、紀伊山地の岩盤がブロックとして動き、近畿中央部をしめつけているモデルを提案しました。
さらに、この動きの原動力にはプレートの沈みこみが関係しているとしています。
トライアングルの斜辺の北域では太平洋プレートが東から、底辺の南域ではフィリピン海プレートが南東から、それぞれ沈みこんでいる運動の結果だというのです。
地球規模の大きな動きが身近な風景をつくっているのです。
五 六甲・生駒はいつ山になった top
忍者タフの正体は
照り返す日差し、汗がはとばしる。真夏の昼下がりの野外調査は体力と気力がないともたない。
「この辺にあるはずなんだが……礫ばっかりやなあ。川の底を見ようか。……あった! 忍者タフだ!」
今から二十数年前、私たちは琵琶湖の南東、水口(みなくち)丘陵で地質調査をしていました。
忍者タフというのは、一枚の火山灰層が場所によって変身するので名づけたニックネームです。
ある時は二メートル以上の厚い軽石まじりの火山灰層、あるときはとぎれとぎれの小さな団子になったり、水平な縞模様をつけていたりと、その姿を変える神出鬼没の火山灰層です。
この忍者タフを追いかけながら、丘陵の地層の様子を調べていきました。
こうした調査で、この火山灰層が堆積した当時は、現在の琵琶湖の位置に山地があり、鈴鹿山地は今よりずいぶん低いという風景が推定できました(図6-9)。
当時は、川のいくつかが岐阜県側から鈴鹿山地を抜けて水口町〜草津市を流れ、さらに南に向きを変えて、奈良盆地へそそぎ、大阪、そして明石へと流れていました。
忍者タフは、これらの川が洪水で氾濫した時に、大量の軽石や火山灰が流れこんで自然堤防や湿地に堆積したものだったのです。 |
図6-9 約175万年前の琵琶湖付近の様子
現在の琵琶湖付近は山々が連なっていた。
鈴鹿山地はまだ隆起しておらず、岐阜から水口、草津を遖って
大きな川が西に流れ、氾濫原がひろがっていた。
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一七五万年前、鈴鹿山地はなかった
その後、忍者タフは、水口丘陵にある地名をとって、蒲生堂(がもうどう)火山灰層と命名されました。
この火山灰層は、琵琶湖東部の多賀町、日野町など、湖東の丘陵一帯に広く分布するだけでなく、奈良、大阪、明石などの近畿一円、さらには東海、新潟、房総と、数百キロの広域にわたって堆積していることがわかりました。
さらに、火山灰の噴出源は岐阜県高山盆地付近にあり、約一七五万年前の噴火で巨大な噴煙と火砕流を噴出していたこともわかってきました。
空高く噴き上がった火山灰は風で流され、広い範囲に降って堆積します。
図6-10は各地の蒲生堂火山灰層を観察したものです。
AとBの部分は空から降ってきて堆積した部分ですが、Cの部分には軽石が含まれています。
軽石は百数十キロ離れた火山から空を飛んでくるには重すぎます。火山灰をはさんでいる上下の地層も小石混じりの砂層で、砂を運んできた川の流れによってできた模様がたくさん見られます。
水口丘陵で流れの向きを調べると、東から流れてきたことがわかりました。
約一七五万年前、岐阜県北部を源流とする川が、水口丘陵から大阪、明石へと流れこんでいました。
この川に流されて軽石が運ばれてきたのでしょう。現在、岐阜県と水口丘陵の間には鈴鹿山地がどんとそびえています。
しかし一七五万年前にまだ鈴鹿山地はなく、大きな川が東西に流れていたのです。 |
図6-10 蒲生堂火山灰層の変化
(吉川ほか、1994より)
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六甲・生駒は一二〇万年前から隆起した
鈴鹿山地、生駒山地など南北に連なる山地は 一七五万年前にはありませんでした。
むしろ、現在の瀬戸内海の向きに、東西に伸びる盆地となだらかな山地が続いていました。
大きな河川が中部地方から西に流れ、大阪から淡路島、当時は陸地だった瀬戸内海を通り、その先は東シナ海へと続いていたのでしょう。
大陸の動物たちがこの河川に沿って日本へやってきたかもしれません。
鈴鹿・生駒山地などの山々が隆起し、一方では紀伊水道など南北方向の沈降の動きが明瞭になるのは、約一二〇万年前のことになります。
その時期の大阪層群に海成粘土層が堆積し始めています。
海成粘土層は、大阪、奈良、京都、琵琶湖周辺などの丘陵や平野の地下に見られ、当時の海の広がりが推定できます。
紀伊水道がつくられ、南から海水が流れこんできたのです。それまで東西につながっていた川も寸断され、奈良盆地、大阪平野、大阪湾などがつくられてきました。
近畿中央部の南北方向の山々と盆地の形成は約二一〇万年前から始まりました。
コラム4 加藤清正の名がついたシカの化石 top
更新世後期の瀬戸内海は河川や湖沼の多い低地だった
ようで、たくさんの野生動物が棲んでいました。
紀淡海峡の海底から多くの哺乳類の骨や歯の化石が漁船の底引網に引っかかっています。
もっとも多いのはナウマンゾウの化石ですが、シカの化石も結構多く見つかっています。
シカの種類は骨や歯の化石ではなかなかわかりません。
すぐ種類の見当がつくのは、頭の角の枝分かれの形です。
これまで確認できた約五〇点のシカの角化石は、すべて現在のニホンジカに似た角をもつ、その名もカトウキョマサジカとよばれるシカです(図6-11)。
ゾウの化石がよく見つかる海域では、大抵シカの化石も見つかります。 |
図6-11 カトウキヨマサジカの角の化石
大阪府泉南郡岬町、宝樹寺(ほうしゅじ)所蔵。
スケ一ルは20cm。
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それらはカトウキヨマサジカ、ムカシジカの仲間、シフゾウなどいくつかの種類があります。
しかし、紀淡海峡から見つかっているシカの化石は、なぜかカトウキヨマサジカばかりなのです。
哺乳類化石を含む地層の正体は十分わかっていません。
しかし、シカの化石が一種類ということから考えると、地層の堆積した時代や環境は限定されているような気がします。 |
top
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