植物のミカタ

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橘本神社の向かいの川原には、緑色の結晶片岩が多く見られる。しかし、近づいてみると薄茶色の結晶片岩も存在する。これは砂岩が変成作用を受けた砂岩片岩の可能性がある。濃い茶色の部分は、鉄の酸化または緑泥石の風化が考えられる。ルーペを使ってさらに詳しく観察することで、その正体に迫ることができるだろう。

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この記事は、異なる色の結晶片岩を観察し、その母岩と土壌への影響について考察しています。 筆者は、黒色片岩、褐色の珪質片岩らしき層、灰色の層からなる結晶片岩を観察し、その成り立ちについて考察しています。特に、褐色と灰色の層が珪質片岩である可能性について触れ、珪質片岩の色は由来となる岩石によって変わることから、どちらも珪質片岩の可能性があることを示唆しています。 そして、園地でこのような結晶片岩が多い場合、ミカン栽培の秀品率向上には期待できないのではないかと推測しています。これは、過去の園地の土壌とミカンの品質に関する記事の内容を踏まえた考察です。

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沖縄・名護の土壌「国頭マージ」は、酸性で粘土質、保水性が高く栄養分が少ないため、サトウキビ栽培に適していません。そこで、生育旺盛なマメ科植物「ウマゴヤシ」を活用し、緑肥として土壌改良を試みています。ウマゴヤシは、空気中の窒素を土壌に固定する性質を持つため、有機物が蓄積しにくい国頭マージでも土壌改善効果が期待されています。

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高槻の本山寺境内には砂岩頁岩互層と枕状溶岩（玄武岩）が近距離で露出し、土壌形成の違いを観察できる貴重な場所が存在する。アカガシのドングリ拾いの際、旧参道でこの露頭の上を歩き、土壌の違いを確認した。砂岩頁岩互層上の土壌は薄く砂っぽいのに対し、枕状溶岩上の土壌は黒く、肥沃な黒ボク土のようだった。これは母岩の違いによるものと考えられる。緑泥石の風化過程も観察でき、砂岩と玄武岩という異なる母岩による植生の違いも今後の観察課題とした。本山寺は土壌形成と植生の関係を学ぶ上で有益な場所である。

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緑泥石は、土壌形成において重要な役割を果たす粘土鉱物の一種です。風化作用により、火成岩や変成岩に含まれる一次鉱物が分解され、緑泥石などの二次鉱物が生成されます。緑泥石は、層状構造を持ち、その層間にカリウムやマグネシウムなどの塩基性陽イオンを保持する能力があります。これらの陽イオンは植物の栄養分となるため、緑泥石を含む土壌は肥沃です。 緑泥石の生成には、水と二酸化炭素の存在が不可欠です。水は一次鉱物の分解を促進し、二酸化炭素は水に溶けて炭酸を形成し、岩石の風化を加速させます。さらに、温度も緑泥石の生成に影響を与えます。 緑泥石は、土壌の物理的性質にも影響を与えます。層状構造により、土壌の保水性や通気性が向上し、植物の生育に適した環境が作られます。また、緑泥石は土壌の団粒構造を安定させる働きも持ち、土壌侵食の防止にも貢献します。

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高槻市の安満遺跡公園で「高槻の土を攻略する」と題して土に関するセミナーが開催され、講師が土壌の成分や形成について説明した。 また、講師は前日に高槻の本山寺を訪問し、土の母岩による風化の違いを視察した。本山寺は土の教材として優れており、高槻市の環境が学習の機会を提供していることを認識した。 講師は、ファームプロ社の支援を受け、高槻の土壌の特徴を把握し、農業や環境保全に役立てることを目指している。

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兵庫県丹波篠山市の川代恐竜街道では、2000年代中盤に大型草食恐竜「丹波竜」の化石が発掘された。この地域は現在も発展段階にあり、恐竜だけでなく地質や植物についても学べる貴重な場所となっている。下滝駅から東へ1.5kmの地点には発掘場所があり、近くには丹波竜の里公園がある。化石発掘地点周辺では、礫岩、砂岩、泥岩と流紋岩質凝灰岩の薄層、そして逆断層を観察できるなど、地質学的に貴重なフィールドとなっている。

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摂津峡のホルンフェルスについての記事です。著者は大阪市立自然史博物館のガイドを参考に摂津峡を探索し、砂岩と泥岩がホルンフェルス化している様子を観察しました。ホルンフェルスは熱変成作用によって硬くなった岩石で、ゴツゴツとした岩肌が特徴です。比叡山のホルンフェルスと同様に風化しにくいため、摂津峡の独特の渓谷地形形成に影響を与えていると考察しています。地質図で確認すると、ホルンフェルス化した堆積岩は、花崗岩とチャートに挟まれており、これらの硬い岩石が川の浸食に抵抗し、狭い渓谷ができたと考えられます。以前の考察よりも一歩進んだ理解に至ったと述べています。

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大阪に引っ越してきた著者は、大阪市立自然史博物館の「大阪の地質 見どころガイド」を参考に、高槻の原大橋付近を訪れた。そこは超丹波帯・丹波帯のメランジュとして紹介されている。丹波帯は大阪北摂や京都、滋賀を含む地域で、超丹波帯はその上位にあたる。 原大橋付近では、泥岩の中に砂岩のブロックが混在する様子が観察でき、これはジュラ紀に形成されたメランジュと考えられている。 著者は以前訪れた摂津峡と本山寺周辺も、ガイドブックで紹介された地質スポットであることに触れている。

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齋藤の嫁、亮子さんの電子書籍第4巻「地質と栽培」が発刊。第3巻に続く旅の記録で、城ヶ島の砂岩凝灰岩互層や巌立峡の溶岩地形観察から、川や温泉への興味へと展開。地形、川、温泉成分、土壌、そして栽培への影響を考察する内容となっている。全48記事、約245ページ。城ヶ島、巌立峡、飛騨小坂、天川村、有馬温泉、福島県浅川町など各地の地質や湧水、温泉を分析し、黒ボク土、客土、施肥設計など栽培への応用を検討。中央構造線や三波川帯にも言及し、地質学的な視点から農業を考える示唆に富む一冊となっている。

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大雨は河川を通じて土壌中の有機物を海底へ運び、炭素を固定する役割を持つ。土壌中の有機物は海底の嫌気的環境でバクテリアやメタン生成アーキアによってメタンに変換される。この過程で二酸化炭素は減少し、酸素が増加する。生成されたメタンは海底の低温高圧環境下でメタンハイドレートとなる。つまり、雨は大気中の二酸化炭素濃度調整に寄与していると言える。一方、現代社会では大雨による水害が増加傾向にある。これは大気中の二酸化炭素濃度調整のための雨の役割と関連付けられる可能性があり、今後の水害増加に備えた対策が必要となる。

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比叡山山頂付近には大きな岩が配置されているが、これは庭園用に持ち込まれたものではなく、元からあったホルンフェルスと考えられる。ホルンフェルスはマグマの熱で変成した堆積岩で、風化しにくい性質を持つ。比叡山と大文字山は、風化しやすい花崗岩部分が削られ、ホルンフェルス部分が残り形成された。つまり、ホルンフェルスは土壌の主要構成要素にはなりにくく、地形形成に影響を与える。比叡山の地質図を見ると、山頂付近は花崗岩と堆積岩（付加体）が分布しており、周辺にはチャートが多い堆積岩も存在する。これらの岩質の違いが、比叡山の地形を形成する要因となっている。

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宮城県の松島は、日本三景の一つであり、典型的なリアス式海岸の地形です。多くの小島は、凝灰岩、砂岩、礫岩などの侵食されやすい堆積岩で形成されています。これらの地層が隆起した後、地震による沈降で溺れ谷に海水が入り込み、現在の多島海が形成されました。松島湾の水深が浅いのは、地震による地盤沈降の繰り返しが原因です。他のリアス式海岸も同様に、地殻変動と侵食作用によって形成されたと考えられます。

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土壌の保肥力について、石の構造と風化による影響に着目した考察。鉱物の同型置換と破壊原子価による保肥力の仕組みを説明し、大鹿村の中央構造線露頭見学で得た知見を紹介。学芸員との会話から、玄武岩質の土壌と泥岩質の土壌の特性比較、特に泥岩に含まれる太古の有機物由来の肥沃性への期待が示唆される。堆積岩である泥岩の形成過程を解説し、風化によって砂、粘土、有機物が含まれる泥岩が、土壌への有効な有機物を供給する可能性について考察している。関連として、泥炭土や客土の話題にも言及。

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筆者は、高槻の本山寺周辺で海底火山由来の枕状溶岩を探す中で、緑色に変質した溶岩を発見。これは粘土鉱物の採掘に繋がるのではと考察し、土壌運搬のヒントになると考えた。次に、スランプボールと呼ばれる露頭箇所を目指し、川久保渓流の支流で傾斜した地層を確認。これは海底地すべりによって砂岩が泥の中に混じるスランプ構造であることを文献で確認した。しかし、砂岩の形状に関する記述の理解には至らず、今後の経験値蓄積と再調査を決意。付随して、衝上断層の判別方法が分からなかったことも記している。

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高槻の本山寺周辺で枕状溶岩を含む緑色岩の露頭を観察した。南側の砂岩頁岩互層から北上し、断層と思われる境を越えると緑色の露頭が現れた。風化部分は赤や黒色が混じり、黒ボク土のような黒い土も確認できた。地質図によれば、この地域は1億6000万年前の付加体で、緑色岩は玄武岩質。枕状溶岩であることから海底火山由来と考えられ、黒ボク土の元となった火山活動は3億年前ほど前と推定される。古代の火山活動が生んだ土壌が現代の農業に利用されていることを実感した。

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四国徳島で見られる緑色の石は、三波川変成帯に由来する。これは、かつてユーラシア大陸端に存在した日本列島に、海のプレートが沈み込む際に玄武岩質の岩体が潜り込み、高圧で変成、隆起したものだ。同様のメカニズムで秩父帯、四万十帯も形成され、日本列島の大陸からの分離後も、これらの地質帯は関東から九州へ横断して存在する。徳島の土壌の豊かさも、玄武岩質変成岩由来の粘土鉱物の豊富さに起因する可能性がある。地体構造を理解することで、地質図の「付加体」のブラックボックスが解消される。

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約1億年前、ユーラシア大陸の端に位置していた日本列島で、ユーラシアプレートと太平洋プレートの衝突により中央構造線が形成された。太平洋プレートは玄武岩、石灰岩、チャートを大陸側に運び、これらが変成・堆積して三波川帯、秩父帯、四万十帯を形成した。中央構造線は、付加体が大陸プレートに載り隆起することで右下方向に伸びている。 その後、日本列島は大陸から分離し、更に後にフォッサマグナが形成された。中央構造線周辺の地形は、過去の地殻変動を知る上で重要な手がかりとなっている。

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大鹿村で中央構造線の露頭を観察し、ユーラシアプレートとフィリピン プレートの境界を目の当たりにした。内帯（北側）は花崗岩の破砕岩、外帯（南側）は緑色岩（付加体）の破砕岩で、全く異なる地質だった。大鹿村では中央構造線は西南日本内帯と西南日本外帯を分ける。糸魚川-静岡構造線と中央構造線の関係、伊豆半島の影響についても触れ、過去のフォッサマグナや城ヶ島の地質に関する考察の誤りを訂正した。フォッサマグナの付加体と岐阜の最古の石は形成時期が異なるため、関連性がないことがわかった。今回の観察は、徳島県吉野川市で見た緑色岩の理解にも役立った。

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海底で水平に堆積した地層は、プレートの衝突により隆起し、傾斜する。陸のプレートに押し上げられた堆積物は「付加体」と呼ばれ、地層の新しい側が押している海のプレートの方向を向く。城ヶ島では、南側のフィリピン海プレート（海）が北側の北アメリカプレート（陸）に沈み込むため、南側の地層が新しく、北側に傾斜している。写真からも、地層の南側が上向き、北側が下向きになっている様子が確認でき、付加体の端であることがわかる。

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城ヶ島の砂岩層に見られる級化層理から地層の上下を判断する方法について解説されています。級化層理とは、水中での粒子の沈降速度の違いにより、粗い粒子から細かい粒子へと粒径が変化する堆積構造です。写真では砂岩層の左(南)側が粒径が細かく、右(北)側が粗いため、級化層理の法則(細かい方が上)に従い、左上が新しい地層と判断できます。この知識は、今後の植生観察にも役立つと述べられています。

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城ヶ島はフィリピン海プレートと北アメリカプレートの境界、相模トラフ上に位置する隆起した島。火山活動と地震の影響を受けており、特徴的な砂岩凝灰岩互層が見られる。これは海底で砂の堆積と火山灰の堆積が繰り返されて形成された層が、地震の影響で隆起し、傾斜した状態で露出しているもの。しかし、なぜ垂直方向に傾斜しているのかは記事内で説明されておらず、更なる調査が必要とされている。

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鳥取砂丘の井手ケ浜を訪れ、土質調査のため岩を観察した。 凝灰岩と思われる岩や、地域の砂が堆積した砂岩と思われる岩が見つかった。その他に、粒子の粗い岩や、層構造を持つ岩も確認された。 これらの岩は、砂丘農業に適した土質を理解するためのヒントとなる可能性がある。

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山の岩が土壌へと変化する過程は、風化と侵食という作用による。風化は、温度変化や水、生物の活動などによって岩が砕かれる現象である。これには、物理的な破砕だけでなく、化学的な分解も含まれる。侵食は、風や水、氷河などによって風化された岩片が運ばれる現象である。運ばれた岩片は堆積し、さらに風化や分解が進むことで、やがて土壌の母材となる。土壌生成には、母材に加えて、気候、生物活動、地形、時間といった要素が複雑に影響し合い、長い年月をかけて土壌は形成される。