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10年間毎日投稿を続けた筆者が、節目を振り返ります。この10年で最も印象深かったのは「緑色片岩」との出会いです。全国各地を巡り、土の始まりである母岩の理解を深める中で、それが農業生産性、特に稲作の品質と密接に関わることを発見しました。また、緑色の岩石には興味深い地域の伝承や日本の歴史との繋がりがあることも知りました。得られた知見を協力者の田で実践し、米の品質・収量を地域トップクラスに向上させ、講演の機会も得ました。今後は知見を共有し、学びの「限りなき旅路」を続けると結んでいます。
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湘南の海岸で緑色の石が見つかり、緑色凝灰岩の可能性があることがわかった。丹沢山地には緑色片岩相が存在し、そこから相模川を通じて湘南の海岸に流れ着いたと考えられる。湘南の砂浜には、雲母や磁鉄鉱に加えて緑色凝灰岩も含まれている可能性がある。黒い砂は石英が少なく、土壌改良に適しているかもしれない。これは、青い石が出る園地は良いミカンができるという言い伝えや、砂浜の砂に含まれる栄養素が植物の生育に影響を与える可能性を示唆する過去の考察とも関連する。
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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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植物の光合成効率を高めるには、亜鉛の供給が重要である。亜鉛を肥料以外で供給する方法として、川の水の活用が考えられる。福井県の調査によると、川の水中の亜鉛濃度は、底質の巻き上げによって高くなる傾向がある。特に、泥質や砂礫質の底質は巻き上げやすく、亜鉛濃度を高める可能性がある。
区画整備された水田では、底質の巻き上げが少なく、川由来の亜鉛供給は減少していると考えられる。そのため、肥料で亜鉛を補う必要がある。しかし、水路に泥を巻き上げながら入水すれば、より多くの亜鉛を供給できる可能性がある。ただし、水路のメンテナンスの手間が増えることも考慮する必要がある。
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著者は、米の美味しさは水質、ひいては上流の岩石に含まれるかんらん石や緑泥石由来のマグネシウムとケイ酸に関係すると仮説を立て、摂津峡で緑の石探しを行った。芥川で緑泥石を含む緑色岩を発見した経験と、大歩危で緑色の岩石の種類の多様性を知ったことで、著者の岩石観察眼は向上していた。摂津峡では、一見緑色に見えない岩石にも接写で緑色の鉱物が含まれていることを確認。更に、周辺には濃い緑色の石が存在し、それらが水質に影響を与えていると推測した。これらの観察は、土壌形成や岩石の種類に関する過去の探求と関連づけられている。
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阿波の土柱は、侵食が進行中の地形であり、脆い部分が崩落し、風化に強い部分が柱状に残っている。柱の先端には礫が見られ、崩落箇所にも礫が転がっている。吉野川北岸に位置し、南岸の大歩危（三波川変成帯）とは地質が異なり、堆積岩で構成されている。土柱の形成過程は、礫を含む堆積物が風雨に晒され、浸食の差によって柱状の地形が生まれたと考えられる。周辺の地質図を見ると、南北で地質が明確に異なり、興味深い。
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大歩危の礫岩に注目。礫岩とは様々な石が堆積し固まった岩石。写真の礫岩中には緑色の石が含まれており、これは礫岩形成以前に緑色岩が存在したことを示す。つまり、緑色の石の元の物質が堆積・変成し緑色岩となり、それが割れて再び堆積、礫岩の一部となった。このことから、緑色岩の形成は礫岩形成よりも古い時期に起こったと考えられる。大歩危では下流に行くほど緑色の岩が目立つため、緑色岩の形成と地域的な地質変化の関係も示唆される。
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緑泥石を含む緑泥片岩が吉野川に多く存在する理由を探るため、著者は大歩危下流の川辺を調査。安全な場所を地元住民の行動から判断し、川原の石を観察した。扁平な緑色の石が多く、図鑑を参考に緑泥片岩を特定。顕微鏡で確認すると緑色で、緑泥石に加え黄緑色の緑廉石も含む可能性が高いことがわかった。また、窪みのある石も見つかり、粘土鉱物である緑泥石が水に溶けやすく風化しやすい性質から、窪みが形成されたと推測。このことから、緑泥石が川の水に溶け込み、下流の土壌形成に影響を与えている可能性を示唆している。
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著者は高知からの帰路、車窓から大歩危の鮮やかな緑色の岩に気づき、三波川変成帯の緑泥岩等と関連付け、秀品率への影響に興味を持った。現地では、薄く押しつぶされた片岩を多数確認し、プレートの圧力の強さを実感。目的は徳島県指定天然記念物の三名含礫片岩を見ることで、礫岩が高圧変成作用で扁平化した様子、うっすら緑色の岩に含まれる緑色の扁平な石を確認した。大歩危での観察は複数回に渡り報告される予定。
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長崎県の一部地域では、赤土の客土が頻繁に行われている。客土に使われている土壌は、島原地域に分布する暗赤色土である。暗赤色土は、塩基性の強い岩石が風化した土壌で、有機物含量が低く、粘土含量が高く、有効土層が浅い。塩基性暗赤色土は、玄武岩質岩石の風化物でミネラルが豊富である。酸性暗赤色土は、塩基性暗赤色土からミネラルが溶脱したもの。いずれも粘土質が良好で、腐植と相性が良く、黒ボク土へと変化していく過程にあると考えられる。そのため、客土材として有効で、実際に赤土客土した地域では土壌が改善している。
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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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佐賀平野の麦畑の広がりから、麦作に適した土壌なのか考察している。平野は元々は海で、干拓により陸地化された歴史を持つ。縄文海進期には海抜が高く、吉野ヶ里遺跡の存在からも海が近かったことが推測される。筑後川による土砂堆積で形成された平野の土壌は、風化しにくい岩石由来で、栽培には不利な可能性がある。鳥取砂丘の例を挙げ、砂地でも大麦は育つことから、佐賀平野でも他の作物が育ちにくい環境下で、高カロリーな大麦が選ばれたのではないかと推測している。
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福井県勝山市にある恐竜渓谷ふくい勝山ジオパークの大矢谷白山神社には、巨大な岩塊が存在する。これは、約5km離れた山頂から山体崩壊による岩屑なだれで運ばれてきた安山岩・玄武岩類である。周辺の土壌は黒ボク土ではないが、山を下ると黒ボク土も見られる。神社手前の道路沿いには、岩屑雪崩堆積物の分布を示した看板がある。勝山ジオパークは恐竜化石の発掘地として有名だが、火山活動による山体崩壊地形も特徴の一つである。
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京都と福井を結ぶ鯖街道にある花折断層を訪問しました。「3D地形図で歩く日本の活断層」に紹介された、断層運動により岩石が粉砕された「断層破砕帯」を直接確認するのが目的です。現地では、崖や小川の側面に黒っぽい箇所を発見。特に安曇川の大きな岩には、局所的に黒く脆くなった部分が見られ、断層形成時の強大な力が硬い岩石を破砕し、土化させる過程を物語っているようでした。
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棚倉西断層近くの山本公園の川で崖崩れを観察し、花崗岩が風化・侵食していく過程について考察した記録。崖崩れ現場は花崗岩質の深成岩地帯で、上流には丸みを帯びた花崗岩の転石が堆積していた。これは、川の流れによって角が取れ、砂や粘土が剥がれて下流に運ばれるため。この過程で石のミネラル分も水に溶け込み、下流の土壌形成に繋がる。つまり、崖崩れや石の丸まりは、土壌の起源を理解する上で重要な現象である。筆者は一年前に土壌の理解を深めるため川の上流を訪れ、今回の観察でその理解が深まったと振り返っている。
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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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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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長野県栄村にある苗場山麓ジオパークの小滝四ツ廻りの運河跡を訪れた。ここは千曲川の河川敷にあり、かつて運河として利用されていた。時間の都合上、河川敷に降りて運河跡を間近に見ることはできなかったが、遠くからでも岩に掘られた穴を確認できた。この運河は凝灰円礫岩層を掘って作られたが、岩盤が非常に硬いため、綺麗な穴を空けるのは大変な作業だったようだ。栄村では山だけでなく、川も巧みに利用する文化があったことを感じさせる場所である。
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岐阜県七宗町にある日本最古の石博物館にて、日本最古の石を展示している。約1.6億年前の上麻生礫岩に含まれる片麻岩で、その形成は約20億年前と推定される。片麻岩は高温で変成した変成岩であり、朝鮮半島に見られる類似の石から、日本海形成以前の大陸由来と考えられている。年代測定はウランなどの放射性同位体の崩壊を利用し、半減期を指標に行う。この片麻岩はマグマになるほどの高温には達しなかったため、最古の石として残った。
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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。
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川の上流の石の下には、風化した砂や粘土、落葉などが混ざった川砂がある。これは良質な粘土と腐植を含み、砂の大きさもトラクターの刃を傷つけない程度であるため、客土として畑に入れるメリットがある。川砂の粘土は保水性を高め、腐植は土壌生物の活動を促進し、団粒構造の形成を助ける。適切な大きさの砂は水はけを良くし、通気性を確保する。これらにより、水はけと水持ちのバランスが良くなり、肥沃な土壌が作られる。つまり、川砂は土壌改良に有効な資源と言える。
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京都北部の岩倉にある山住神社で、基盤岩であるチャートを観察した。茶色のチャートは酸化鉄を含み、周辺の土壌の色にも影響を与えていると考えられる。木の根元の土壌は教科書通りの茶色よりやや薄く、京都で見られる茶色っぽい土壌はチャート由来の可能性がある。山住神社は平安時代に石座神社に遷された歴史を持つ。
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土壌中のアルミニウムは、腐植の分解を抑制し土壌中に長期間貯蔵する役割を果たす。腐植は植物遺体などが微生物によって分解されたもので、土壌の肥沃度や保水性に大きく貢献する。しかし、腐植は微生物によってさらに分解され、二酸化炭素として大気中に放出される。アルミニウムイオンは、腐植の分子と結合し、微生物による分解から守る。特に酸性土壌ではアルミニウムイオンが溶出しやすく、この保護作用が顕著になる。このメカニズムは、土壌炭素貯留の観点から地球温暖化対策としても重要である。アルミニウムと腐植の相互作用を理解することは、持続可能な農業や環境保全に繋がる。
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スコリアは、玄武岩質マグマが噴火時に発泡してできた多孔質の暗色の火山噴出物である。玄武岩は二酸化ケイ素含有量が少なく粘性が低いため、溶岩は遠くまで流れ、周辺に高い山は形成されない。噴火口付近では、噴き出たマグマが急速に冷却されスコリアや火山灰となる。関東ローム層もこの火山灰の堆積によって形成された。スコリアは風化しやすく、赤土の形成にも関わっている。実際に噴火口跡でスコリアを観察することで、赤土への理解を深めることができる。