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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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和歌山県紀北地方は、和泉山脈南麓に広がる和歌山平野に位置し、紀の川が流れる。瀬戸内海性気候で降水量が少なく温暖なため、桃の栽培が盛ん。紀の川は中央構造線に沿って流れ、結晶片岩の土砂を運ぶ。結晶片岩は水はけが良く、桃栽培に適した土壌となる。紀北地方を訪れた筆者は、結晶片岩と桃栽培の関係性を農業史の観点から探求したいと考えている。
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この記事は、大分県津久見市で生まれた柑橘類「甘夏」について解説しています。甘夏はナツミカンの一種で、酸味が少なく甘みが強いのが特徴です。
著者は、愛媛県のミカン栽培に適した地質「緑泥石帯」と甘夏の産地との関連性を調査しました。その結果、甘夏の産地である津久見市上青江は緑泥石帯ではなく、堆積岩や火成岩の地質であることがわかりました。
ただし、上青江の東側には石灰岩の産地である下青江が存在します。石灰岩は愛媛県のミカン産地である秩父帯にも存在することから、上青江の堆積岩に石灰岩が豊富に含まれている可能性が考えられます。
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奈良県吉野にある宮滝遺跡は、縄文時代から飛鳥時代にかけての複合遺跡です。中央構造線の南側に位置し、緑泥石帯の上に位置しています。
宮滝遺跡周辺は段丘堆積物に覆われていますが、吉野川には緑泥片岩が多く見られます。これは、周辺の山々から流れ出た土砂が堆積した一方で、川の浸食作用によって地下の緑泥片岩が露出したためと考えられます。
宮滝遺跡のように、緑泥片岩は古墳時代の皇族と関連する場所にも多く見られます。古代の人々が、緑泥片岩を重要な意味を持つものとして認識していた可能性を示唆しています。
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針谷宥氏の「高温・高圧のはなし」は、鉱物合成の歴史と地球科学の知識進展を解説する。古代からの錬金術やダイヤモンド合成の試みを紹介し、19世紀後半からの高温高圧実験技術の発展を辿る。特に、1950年代以降のベル研究所やGE社の貢献を強調し、人工ダイヤモンド合成成功が地球内部の物質や構造理解に繋がることを示す。さらに、地球内部の超高圧状態を再現する装置開発競争や、高温高圧下での鉱物合成が地球科学に革命をもたらしたと結論付ける。
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この記事は、日本の神話に登場する田道間守が持ち帰ったとされる橘の起源について考察しています。著者は、和歌山県下津町で見たミカンの山の風景と、沖縄県ヤンバル地方の風景の類似点、そして両地域に共通する緑色片岩の存在に着目します。さらに、橘の起源が沖縄のタニブターという植物であるという研究結果を踏まえ、田道間守が目指した常世の国はヤンバル地方だったのではと推測します。そして、下津町はヤンバル地方と地質・気候が似ており、当時の大和政権の拠点に近いことから、橘を植えるのに最適な場所だったのではないかと結論付けています。
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和歌山県下津町にある橘本神社は、ミカンの原種である橘の苗木が植えられた場所として知られています。橘は、常世の国に生える不老不死の果実「非時香菓」とされ、持ち帰った田道間守は菓祖として信仰されています。
橘本神社の土壌は緑泥石帯であり、植物の生育に適した環境です。重要な果実である橘を確実に育てるためには、緑泥石の力が欠かせなかったと考えられます。
この記事では、橘と緑泥石の関係性について解説し、古代の人々が土壌の重要性を認識していたことを示唆しています。
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淡路島は「国生みの島」で、古事記の国生み神話に登場する天沼矛で創造されたオノコロ島は、淡路島南の沼島とされます。沼島南端の上立神岩は天沼矛のモデルとされ、緑色片岩でできています。沼島が中央構造線の縁に位置することから、この地質的特徴と、緑泥石（稲作豊作の要因）の価値が神話着想の元になったと考えられます。日本列島形成に関わる中央構造線と神話の関連に興味を持った筆者は、古事記をさらに探求するため関連書籍を購入しました。
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島根県出雲市には、中新世の安山岩の下に緑色凝灰岩(グリーンタフ)の地層が見られる場所があります。白い層と緑の層が交互になっており、緑色凝灰岩の層には凝灰岩の露頭が見られます。この地層の上には、地質図の情報通り、暗赤色土の層が存在します。グリーンタフは、かつて海底火山活動によって噴出した火山灰が堆積してできたものであり、その後の地殻変動によって地上に姿を現しました。島根半島・宍道湖中海ジオパークでは、こうした地質学的にも貴重なグリーンタフを観察することができます。
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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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オニアザミは、本州中部地方以北の山地～亜高山帯に分布する大型のアザミ。高さ1～2mになり、茎は太く、全体に毛が多い。葉は羽状に深く裂け、鋭い棘を持つ。花期は7～9月で、紅紫色の頭花を下向きに咲かせる。総苞は粘液を出す。ノアザミと比べて開花時期が遅く、花を下向きに付ける点が異なる。名は、大きく強剛な棘を持つことから「鬼」を冠する。若芽や根は食用可能。変種が多く、分類は難しい。
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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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緑泥石は2:1:1型粘土鉱物で、風化によって層間に金属水酸化物イオン等を取り込んだ14Å中間体を形成する。14Å中間体はバーミキュライトと緑泥石の中間的性質を示し、クエン酸処理で層間物質を除去するとスメクタイト様の性質を示す。これは植物根から分泌される有機酸が緑泥石に作用し、スメクタイト様の粘土鉱物へと変化させる可能性を示唆する。つまり、CECの低い緑泥石が風化と植物の作用によってCECの高いスメクタイト様の性質を獲得する可能性がある。このことから、緑色岩露頭下に有機物豊富な黒土が形成される現象も説明できる。緑泥石の風化と植物による変化を理解することは土壌の理解を深める上で重要である。
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粘土鉱物は、岩石の風化によって生成される微粒で層状の珪酸塩鉱物です。風化には、物理的な破砕と、水や酸との化学反応による変質があります。カリ長石がカオリンに変化する過程は、化学的風化の例です。鉱物の風化しやすさは種類によって異なり、一般的に塩基性の強い火山岩ほど風化しやすいです。同じ珪酸含有量でも、急速に冷えて固まった火山岩は、深成岩より風化しやすい石基を多く含みます。そのため、玄武岩のような火山岩は斑れい岩のような深成岩よりも風化しやすく、結果として異なる種類の粘土鉱物が生成されます。
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石灰岩は炭酸カルシウムを主成分とする堆積岩で、その成り立ちは遠い海と深く関わっている。陸から運ばれた堆積物が続成作用で固まる過程で、石灰岩も形成されるが、主成分である炭酸カルシウムの由来は陸起源ではない。実は、サンゴなどの生物の遺骸が遠方の海で堆積し、長い年月をかけて地殻変動により陸地へと現れることで、石灰岩が形成される。つまり、現在の日本の石灰岩は、かつてハワイのような温暖な海で形成されたサンゴ礁の名残である。
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千里川で大阪層群の海成粘土層を観察。露頭は侵食でいずれ消滅するが、現在はまだ見られる。この粘土層の観察から土壌の形成過程について新たな理解が得られ、土壌、ひいては肥培管理に関する探求の契機となった。具体的な発見内容は今後明らかにされる。観察場所は豊中市千里川で、埋め込みマップで位置が示されている。
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中国西部の赤色粘土質の土壌で、石灰過剰という分析結果から、石灰性暗赤色土での栽培について考察されている。石灰岩の風化によって生成されるこの土壌は、日本では珍しく、大陸で多く見られる。石灰岩は炭酸カルシウムが主成分で、pH調整に用いる石灰質肥料と同じ成分だが、過剰施用は有害となる。醒ヶ井宿の居醒の清水のような石灰岩地域での知見を活かし、中国の土壌で多様な作物を育てる方法を探る。具体的には、石灰岩土壌の性質を理解し、適切な作物選択、土壌改良、水管理などを検討する必要がある。
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高アルカリ性の温泉に見られる白い沈殿物は、温泉水に含まれるケイ酸が空気に触れて重合し、非晶質シリカ（SiO₂・nH₂O）となったもの。これは粘土鉱物の生成過程初期段階に似ている。粘土鉱物は層状珪酸塩鉱物で、ケイ酸が重合してシート状構造を形成する。温泉沈殿物は結晶化しておらず粘土鉱物ではないが、ケイ酸重合という共通点を持つ。つまり、温泉の沈殿物観察は、粘土鉱物生成の初期段階を理解するヒントとなる。さらに、温泉水中のカルシウムやマグネシウムと反応すれば、炭酸塩鉱物や粘土鉱物へと変化する可能性も示唆されている。
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枚岡公園で風化した斑れい岩の露頭の下に堆積した灰色の土を観察し、京都北部の舞鶴の土壌構成を想起した。舞鶴は山々が斑れい岩質だが、予想に反し黒ボク土は見られない。斑れい岩は苦鉄質で粘性が低いため、風化後には腐植が蓄積し黒ボク土が形成されやすいと予想していた。しかし、枚岡公園の観察結果と同様、舞鶴でも黒ボク土は存在せず、粘性の低い深成岩＝腐植蓄積とは単純に結びつかないことが示唆された。このことから、土壌形成には岩石の種類だけでなく、マグマの冷却過程も影響すると推測し、粘土鉱物の理解を深めることで土壌予測の精度向上に繋がるとしている。
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生駒山で風化した斑れい岩の露頭を観察した結果、露頭の下に堆積した土は灰色だった。観察者は赤い土を想像していたが、実際は異なっていた。露頭自体は灰色っぽいが、部分的に鉄分の影響で赤く風化した箇所も見られた。このことから、斑れい岩が風化しても有機物は蓄積されにくいと推測された。この発見は、筆者が抱いていたある疑問の解決につながるという。
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竹野海岸のグリーンタフ（緑色凝灰岩）は、日本海形成時の火山活動で噴出した火山灰が海底に堆積し、熱水作用で変質した岩石。その緑色は、含まれる鉱物中の鉄イオンが酸化第二鉄から酸化第一鉄に変化したため。風化すると褐色になる。
グリーンタフは、その形成過程から、当時の日本海の環境や地殻変動を知る上で重要な手がかりとなる。周辺には、グリーンタフが風化してできた粘土質の土壌が広がり、水はけが悪く、稲作には不向きだが、果樹栽培などに適している。
記事では、グリーンタフを観察しながら、岩石の風化と土壌形成のプロセス、そして地域の農業との関連について考察している。火山活動が生み出した岩石が、長い時間をかけて土壌へと変化し、地域の産業に影響を与えていることを示す好例と言える。
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枚岡公園（暗峠）を訪れ、風化した斑れい岩を観察した。急坂で有名な暗峠は、松尾芭蕉が最後に訪れた場所でもある。地質図によると、枚岡公園は斑れい岩質の深成岩地帯。額田山展望台付近で風化した斑れい岩の露頭と、青っぽい深成岩（おそらく斑れい岩）を確認。他に、斑れい岩に貫入した輝緑岩や花崗岩も存在するらしく、深成岩らしい露頭を輝緑岩と予想。今回の訪問は、斑れい岩風化土壌の観察が目的。斑れい岩の説明は次回に持ち越し。本山寺の枕状溶岩や凝灰岩採石場跡訪問の記事へのリンクあり。
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水無瀬神宮の「離宮の水」は、大阪で唯一の名水百選に選ばれた中硬水である。古くから茶の湯や生活用水に使われ、水無瀬離宮の庭園にも利用されてきた。環境省のサイトによると、水温は年間を通して14～16℃で安定しており、豊富な水量を誇る。水質はカルシウムやマグネシウムの含有量が多く、硬度はおよそ100～150mg/L。後醍醐天皇ゆかりの水無瀬神宮の手水舎で自由に飲むことができ、まろやかな口当たりとわずかな苦味が特徴。周辺は水源涵養林として保護され、豊かな自然環境が水質を守っている。
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黒ボク土は、火山灰土壌であり、保水性、通気性、排水性に優れ、リン酸固定が少ないため、肥沃な土壌として認識されている。しかし、窒素供給力が低いという欠点も持つ。黒ボク土壌で窒素飢餓を起こさないためには、堆肥などの有機物施用と適切な土壌管理が必要となる。
記事では、鳥取砂丘の砂質土壌に黒ボク土を客土した圃場での栽培事例を通して、黒ボク土の特性と砂質土壌との比較、土壌改良の難しさについて考察している。黒ボク土は砂質土壌に比べて保水性が高い一方で、窒素供給力が低いことから、窒素飢餓対策が必要となる。また、砂質土壌に黒ボク土を客土しても、水管理の難しさは解消されず、土壌改良は容易ではないことが示唆されている。
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鹿野(2018)は、グリーンタフの層序学的枠組みと関連する地質学的事象を概説している。グリーンタフは、日本列島の中新世前期の火山活動と密接に関連し、西南日本に広く分布する緑色に変質した火山砕屑岩である。その形成は、背弧海盆の拡大とそれに伴う火山活動、堆積作用、続成作用、変質作用によって特徴づけられる。グリーンタフの層序は、下位から上位に向かって、非変質火山岩類、モンモリロナイト粘土を含む層、緑色凝灰岩、そして珪藻質頁岩へと変化する。この層序は、海底火山活動から陸化への過程を示唆し、黒鉱鉱床の形成や熱水活動といった重要な地質学的事象と関連付けられる。また、グリーンタフ中の化石は当時の環境復元に貴重な情報を提供する。
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風化斜面に生えたキノコは、樹木の根元の有機物を分解していることが示唆される。これは、植物の根が有機物量を増やし、キノコがそれらを分解することを目の当たりにする好例。このプロセスは、植物の成長、土壌の肥沃度、生態系のバランスに不可欠である。
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丹波竜発見地周辺の川代渓谷では、川の浸食作用でできた地形や地質を観察できる。渓谷の両岸には、斜めに傾いた地層や逆断層が露出し、過去の地震活動の痕跡を示している。また、川床には小石の回転で形成された甌穴（ポットホール）が見られ、水面付近だけでなく高い位置にも存在する。これらの特徴的な地形は、イザナギプレートの活動とも関連していると考えられるが、詳細は不明。記事では、もう一つ感動的な発見についても触れられており、次回に紹介される予定。
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丹波篠山の恐竜化石発掘地周辺の地質について調査した。発掘地は流紋岩質の山を侵食する川の堆積物にあり、白亜紀後期の有馬層群に属する。約9km離れた場所には、7千万年前の火山噴火による流紋岩にできた噴気孔化石が存在する。発掘地の東側は2億5000万年前より古い付加体で、その上に火山噴出物が覆っている構造が確認できた。これは篠山層群が古生代ペルム紀から中生代ジュラ紀の基盤岩類を覆うという地域の地質構造と一致する。これらの情報から、周辺の地層観察で新たな発見が期待できる。
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紀伊半島南部の熊野灘沿岸には、付加体と海底火山の痕跡が見られる。付加体はプレートの沈み込みによって海洋プレート上の堆積物が陸側に押し付けられ、陸側のプレートに付加したもの。牟婁層群と呼ばれる地層は、砂岩や泥岩の層に玄武岩やチャートなどの岩塊が含まれており、典型的な付加体である。また、これらの地層には枕状溶岩や水中火山砕屑岩も含まれており、海底火山の噴火活動があったことを示している。特に、白浜町の海岸では、枕状溶岩が露出しており、海底火山の噴火の様子を鮮やかに物語っている。これらのことから、熊野灘沿岸地域は、かつて活発な海底火山活動があった海域だったことがわかる。
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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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伊勢神宮は中央構造線の境に位置し、地質学的に興味深い場所にある。周辺の岩石は玄武岩の付加体と三波川変成帯から成り、どちらも鉄分を多く含む。鉄分豊富な岩石は緑や黒色を呈し、伊勢神宮の重要な場所の石にも緑色の石が多く使われている。これらの岩石は地磁気や雷の影響で磁気を帯びる可能性がある。最近、人間にも磁気を感じる第六感があるという研究結果が報告された。伊勢神宮の位置と緑色の石の使用は、古代人が地球のダイナミックな活動、特に磁気に何かを感じていた可能性を示唆している。
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京都亀岡市にある出雲大神宮の境内には、「真名井の水」と呼ばれる湧き水が存在する。この水は御蔭山の接触変成岩層から湧き出ており、古来より絶えず流れ続けている。しかし、周辺の地質図を見ると、神社の付近は付加体で構成され、深成岩は見当たらない。湧き水と地質の関係について疑問が生じ、海底火山の影響や深成岩の規模の小ささといった可能性が考えられるが、結論に至るには更なる知識と経験が必要である。
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仕事で諫早市を訪れ、諫早公園の眼鏡橋を見学。橋を渡った先には露頭があり、700万年前からの火山岩屑なだれの堆積物と判明。地衣類や苔で風化した白い粒子と黒い腐植が露出し、脆く崩れやすい凝灰岩の可能性を考察。木の根が岩に入り込んでいる様子から、風化のしやすさが木の生育に影響を与えていると推測。諫早公園は眼鏡橋だけでなく、国指定天然記念物の暖地性樹叢もあり、樹木の生育と地質の関連性を示唆する興味深い場所だった。
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恐竜絶滅の一因として、被子植物の台頭が考えられる。草食恐竜は裸子植物を食べていたが被子植物を消化できなかったとする説に対し、成長の早い裸子植物が被子植物に負けた理由を花粉に着目して考察。裸子植物（例：スギ）は風媒で大量の花粉を散布し受精に長期間かかる。一方、被子植物は虫媒で効率的に受精を行うため、進化の速度で勝り繁栄した。寒冷地に追いやられた裸子植物は、温暖地に戻ると速く成長する性質を獲得。戦後、木材供給のため植林されたが、輸入材の増加で需要が減り、花粉症の原因となっている。この速さは幹の強度を犠牲にしており、台風被害を受けやすい。進化の歴史から、自然の摂理に反する行為は災害に脆いことを示唆している。
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京都盆地の東端にある川の上流で、チャートの露頭を観察した。写真のように、横に線が入った岩が斜めに傾斜している。ここは東西圧縮で沈降した地域であり、20万分の1日本シームレス地質図で確認するとチャート層であることがわかる。露頭の傾斜は地質学的に興味深く、どのように形成されたのか想像力を掻き立てる。身近な場所でも地質学的な情報が得られることを実感した。
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飛騨小坂の川は、マグネシウム、カルシウム、腐植酸と結合した二価鉄を多く含み、これらが海へ流れ出て海の生物の栄養源となる。腐植酸は、森の木々が分解されて生成される有機酸で、岩石から溶け出したミネラルと結合し安定した状態で海へ運ばれる。論文によると、陸由来の鉄はプランクトンの成長に不可欠で、腐植酸がその運搬役を担う。つまり、森の光合成が活発であれば、海での光合成も盛んになり、大気中の二酸化炭素削減にも繋がる。したがって、二酸化炭素削減には森、川、海を包括的に捉える必要がある。
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石山寺は源氏物語ゆかりの寺であると同時に、国指定天然記念物の珪灰石で有名です。珪灰石は石灰岩が花崗岩マグマの熱変成を受けて生成される接触変成岩の一種で、石灰岩の成分である方解石とマグマ中の珪酸が反応してできたカルシウム珪酸塩鉱物です。奈良県洞川温泉の五代松鍾乳洞周辺で見られるスカルン鉱床と生成プロセスが類似しています。石山寺境内には珪灰石だけでなく、大理石も存在し、境内を登る過程で変成岩の境界を観察できる可能性があります。石山寺周辺の地質は複雑に変形した付加体やチャートで構成されています。
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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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植物の生育には二価鉄が重要で、安山岩・玄武岩質火山由来の土壌が適している。しかし、海底火山の痕跡がある山周辺の土壌も生育に良い可能性がある。海底火山はプレート移動で隆起し、玄武岩質になるため鉄分が豊富。高槻市の山で実例を確認。水源に海底火山の地質がある土地は特に恵まれている。三波川変成岩帯も鉄分に富む。徳島のある地域は海底火山由来の地質で、土地の優位性を裏付けている。地質と栽培の関係を理解するため、GPSで地質を確認できるツール「Soil & Geo Logger」を作成。周辺の地形や地質への意識で、新たな発見があるかもしれない。
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P/T境界の露頭は、2億5200万年前のペルム紀末に起きた大量絶滅の痕跡を留めている。この地層からは、当時の急激な環境変化を読み解くことができる。 大量絶滅の原因として、シベリア・トラップの火山活動による地球温暖化が有力視されている。噴火で放出された二酸化炭素による温室効果、メタンハイドレートの融解、海洋酸性化、酸素濃度の低下など、連鎖的に生物の生存を脅かす環境変化が起きたと考えられる。露頭からは、浅海に生息していたフズリナやサンゴなどの生物が絶滅し、その後、生物の種類が激減した様子が観察できる。この大量絶滅は、地球史における生命の進化に大きな影響を与えた出来事である。
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京都府福知山市のP/T境界露頭は、ペルム紀末期と三畳紀初期の地層が連続しており、地球史上最大の大量絶滅を示唆する貴重な場所です。下部の灰色の地層からは古生代型の放散虫、上部の黒色の地層からは中生代のコノドントの化石が発見され、生物相の劇的な変化が確認できます。 海生生物の化石が内陸部で見つかるのは、プレート移動により海洋で形成された地層が運ばれてきたためです。大量絶滅の原因として、海底のメタンハイドレートの溶脱による海洋無酸素化が有力視されています。 これは、現代のメタンハイドレート採掘やCO2増加による環境問題と類似しており、大気中のCO2を土壌や炭酸塩に固定する技術の重要性を示唆しています。
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史上最大の大量絶滅の痕跡であるP/T境界を自分の目で見るため、京都府福知山市の露頭を目指した。場所は京都府レッドデータブックに記載されていたが、詳細な位置は論文に記載されたGPS情報から特定した。現地では「P/T境界」の看板を発見。看板に従い進むと目的の露頭に辿り着いた。露頭にはP/T境界を示す層が確認できたが、詳細は次回の記事で解説する。
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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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福島県安達郡日山周辺に分布する阿武隈花崗岩類は、主に黒雲母花崗岩と白雲母花崗岩から構成される。黒雲母花崗岩は粗粒等粒状でカリ長石の斑晶を含む。一方、白雲母花崗岩は中粒～粗粒で、黒雲母花崗岩よりカリ長石の斑晶が少なく、白雲母を多く含む。両者は漸移関係にある。 黒雲母花崗岩には、さらに細粒相、斑状相、巨晶相といった岩相変化が見られる。 また、アプライト、ペグマタイト、花崗閃緑岩などの小規模な岩脈も貫入している。これらの花崗岩類は、白亜紀後期に貫入したと考えられる。
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ほぼ垂直の崖面にタンポポのようなキク科植物のロゼットが根付いていた。周りの土が削れていることから、比較的最近露出した場所だと推測される。綿毛付きの種子が風に乗り、崖面にぶつかって根付いたと考えられる。他の植物の種子では到達しにくい場所に、キク科植物は風を利用して根付くことができる。このことから、キク科植物は斜面の崩壊防止に重要な役割を果たし、山の維持に貢献していると言える。
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京都造形芸術大学内にあるカフェ・ヴェルディには、大学に寄贈された本が置かれたスペースがある。美術大学らしくない、地質学や宇宙関連の本が多く、中には特定の土地でしか買えないような珍しい本も。筆者は室戸ジオパーク訪問前にここで予習することを決意。カフェの存在だけでなく、美術創作の多様な着想源を示す興味深いエピソードとなっている。
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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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兵庫県南あわじ市の水田土壌を観察した。白っぽい粘土質で、土壌図では低地水田土に分類される。地質図によれば、この地域は堆積物地形であり、領家変成帯に位置する。北側には花崗岩が広がり、この水田土壌は花崗岩形成時の熱影響を受けた付加体由来と考えられる。現状の知識では地質図からの詳細な土壌特性の推定は難しいが、水田ながら比較的排水性が高い環境と推測される。
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著者は有馬温泉を訪れた。NHK「ブラタモリ」の有馬温泉特集がきっかけだが、昨年訪れた大鹿村の中央構造線博物館で鹿塩温泉と有馬温泉の成り立ちに関する冊子を読んだことが大きな動機だった。その後、高槻のポンポン山で海底火山跡、飛騨小坂の巌立峡で溶岩流跡と炭酸鉱泉を観察し、温泉への興味が高まった。温泉の本を読み、有馬温泉への思いを募らせる中、「ブラタモリ」の放送があり、ついに有馬温泉へ。現地ではブラタモリで紹介された天神泉源を訪れ、道中で赤い川と赤土を発見した。
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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、土の成り立ち、特に粘土鉱物について深く知りたいと考えています。土壌学では粘土鉱物の性質について学びましたが、生成過程や分布など、鉱物としての視点からの情報が不足していました。そこで、各地のジオパークや博物館を訪れ、地質や岩石について学びを深めてきました。その過程で、粘土鉱物が珪酸塩鉱物、特にテクトケイ酸塩と関連性が深いことを知り、さらなる探求を続けています。
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大鹿村の中央構造線安康露頭では、日本列島を東西に分ける大断層である中央構造線の露頭を見ることができる。ここでは、内帯の領家変成帯と外帯の三波川変成帯が接しており、異なる時代の地層が押し付け合う様子が観察できる。領家変成帯は高温低圧型変成岩で構成され、花崗岩などがみられる。一方、三波川変成帯は低温高圧型変成岩で、緑色片岩や青色片岩などが特徴的。この露頭は、地質学的に重要なだけでなく、断層活動による地殻変動を理解する上で貴重な場所となっている。
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関西で客土が一般的でない理由を、土壌の観点から考察しています。関東では土質改善目的で客土が盛んですが、関西、特に京都では客土の認知度が低い。京都周辺の山は、チャートや付加体が多く、玄武岩質や真砂土の起源となる地質が少ない。そのため、客土を試みても効果が薄く、定着しなかったと推測。一方、客土が盛んな地域は、山の地質が土壌改善に適した組成であるか、畑地の土壌が元来劣悪で客土の必要性が高かったと考えられる。川砂による客土はミネラル供給に有効なため、一部で行われている。
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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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高槻の本山寺周辺の枕状溶岩観察の後、川久保渓谷の緑色岩エリアを訪れた筆者は、白っぽい岩に緑色の斑点がある緑色岩を発見する。崩れ落ちた岩片は表面が薄い緑色で、これは緑泥石によるものだと推測される。この緑色岩を注視した筆者は、破砕すれば鉱物系の肥料として利用できる可能性を感じ、客土用の土として緑色岩が有効なのではないかと考察する。
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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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中央構造線を学びに行った際、温泉に関する書籍から「有馬-高槻断層帯」を知り、高槻の地質、特に丹波帯への興味が湧いた。調査する中で、京都教育大学の論文が高槻市本山寺周辺に「枕状溶岩」の露頭があることを示唆。枕状溶岩が海底火山の玄武岩溶岩が冷え固まってできることを確認し、その実物を求めて本山寺への探索を決意した。
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長野の天龍峡は花崗岩を天竜川が削ってできた渓谷だが、岐阜の飛水峡は様子が異なる。飛水峡は日本最古の石が発見された場所で、美しいチャートで知られる。しかし、地質図を見ると、飛騨川は天龍峡のように単一地質を削ったのではなく、付加体という様々な岩石の集合体を流れている。チャートは硬いが、飛騨川が特別硬い岩を削って飛水峡を作ったわけではないようだ。つまり、飛水峡の形成は天龍峡とは異なるメカニズムによる可能性があり、更なる調査が必要である。
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長野県にある名勝・天龍峡を訪れた筆者は、中央構造線の見学後に立ち寄った。天竜川が生み出した渓谷である天龍峡は、水害が多い暴れ川として知られる一方で、様々な産業にも貢献してきた。筆者はNHK「ブラタモリ」の黒部ダムの回で渓谷形成の条件を学んでおり、両岸が固く同じ硬さの場合に谷間が狭く削られることを知っていた。そこで、天龍峡の渓谷の始まりを観察し、上流の広い川幅から急に狭くなり、両岸が急斜面になっていることに注目した。地質については次回に持ち越している。
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長野のリンゴ農園で、管理されたリンゴの木とシロクローバに目が留まった。リンゴは収穫しやすい高さに剪定され、農家の配慮が感じられた。足元にはシロクローバが広がり、窒素固定などの利点がありつつも、畑では匍匐性のため嫌われる。しかし、背が低く他の雑草を抑える効果もあるため、リンゴ農園のような環境では有用である。このシロクローバは意図的に育てられているのか疑問に思った。
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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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約3000万年前、ユーラシア大陸東端にあった日本列島は、大陸プレートと海洋プレートの衝突により分離した。分離した二つの島は回転しながら再び結合し、その結合部分がフォッサマグナとなった。鳥取の浦富海岸の花崗岩や岐阜県七宗町の日本最古の石の存在は、この大陸からの分離とプレートの沈み込みを裏付ける証拠となっている。七宗町はフォッサマグナの西側に位置し、今後の議論に繋がる。
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フォッサマグナは、日本の本州中央部を南北に走る大きな地溝帯で、ナウマン博士によって発見された。糸魚川-静岡構造線はその西縁を画し、ユーラシアプレートと北アメリカプレートの境界にあたる。フォッサマグナパークではこの断層が観察でき、西側の変成したはんれい岩と東側の火山岩である安山岩が地質の違いを明確に示している。フォッサマグナは火山由来の堆積物で埋められており、この地質学的特徴は富士山の西側を境界として土壌や地質に大きな変化をもたらし、人々の生活や農業に影響を与えている。
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浦富海岸は、日本海の荒波によって形成された変化に富んだ海岸景観で知られる。特徴的なのは、白亜紀の花崗岩が波の侵食を受け、様々な奇岩や洞窟を形成している点である。千貫松島や鴨ヶ磯など、海上に浮かぶ島々や、複雑な入江は、自然の芸術とも言える美しさを持つ。遊覧船に乗れば、海蝕洞や断崖絶壁を間近に見ることができ、迫力満点の景色を堪能できる。また、陸路からも遊歩道が整備されており、様々な角度から景観を楽しむことができる。花崗岩の白と日本海の青のコントラストも美しく、印象的な風景が広がっている。
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城ヶ島の観光橋エリアの地層は、断層やスランプ構造といった特徴が見られ、島の成り立ちを理解する上で貴重な情報源となっている。地層には複数の断層が確認でき、これは地層にかかる横からの圧力によって生じる。また、一部の地層に見られる湾曲はスランプ構造と呼ばれ、水底堆積物がまだ固まっていない状態で水深の深い方へ滑り落ちた際に形成される。これらのことから、城ヶ島が海底にあった時代から様々な地殻変動の影響を受けていたことが推測される。
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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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神奈川県の城ヶ島を訪れ、隆起と地震によって形成された傾斜地層と岩礁を観察した。過去にも訪れた場所だが、地層の重要性に改めて気付かされた。凝灰岩の層の上に重なる関東ローム層の土壌は、見事な茶色だった。この地域の地質的特徴を理解するため、持参した本でさらに詳しく調べていく予定。
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醒ヶ井宿の湧水地帯の地質である玄武岩と石灰岩を踏まえ、近くの醒井渓谷を探索。渓谷では鋭利に割れたチャートと思われる岩石を発見し、地質図とも一致した。また、醒ヶ井宿の武蔵川でも見かけた赤い石が渓谷の川にもあり、鉄分が多いのではないかと推測。近くに現役の石灰岩鉱山があることも確認した。
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井手ケ浜の崩落箇所で露頭した地肌の下方にハマエンドウが咲いていた。腐植のない地肌で根粒菌もいないため、ハマエンドウの発芽には疑問が残る。しかし、著者は上から流れ落ちた土に含まれていたマメが発芽した可能性を推測した。
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摂津峡の川の上流で、堆積岩の露頭を観察。風化しつつある岩肌を間近で見ることができ、岩が土へと変わる過程を実感した。この様子から、土質は母岩に由来することを再認識。山は加齢とともに地すべりが増加し平坦化していくが、風化で削られた表層の岩や vegetation が地すべりで崩落することで、山は徐々に細くなっていくのだろう。
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大阪・高槻市の摂津峡は、都会からすぐ近くにある渓谷。巨岩が点在する川沿いを進むと白滝があり、そこから急斜面を登ると行者岩と呼ばれる巨大な岩に辿り着く。この巨岩は、周囲が風化して露頭したと推測される。やがては風化が進み、川底の巨岩のように砕けていくのだろう。アクセスも容易な摂津峡は、自然のダイナミズムを感じられる場所だ。