AOKI Hisashi

HIROSE Takashi

KOGURE Tetsuya

MAEKADO Akira

MATSUKURA Yukinori

前門 晃

小暮 哲也

廣瀬 孝

松倉 公憲

青木 久

Tsukuba Repository

〈報文〉台座岩から推定される石灰岩地表面の溶解
による低下速度:喜界島における一例
著者 松倉 公憲, 前門 晃, 廣瀬 孝, 青木 久, 小暮 哲
也
雑誌名 筑波大学陸域環境研究センター報告
巻 6
ページ 17-21
発行年 2005-11
URL http://doi.org/10.15068/00147116
－ 17 －
Ⅰ　はじめに
　石灰岩が溶解しやすいことはよく知られている
が，石灰岩からなる地域の地表近くにおける溶解
量が計測された例はあまり多くない．またそれら
の計測結果を厳密に比較することは難しい．なぜ
なら計測法の違いや環境の差異等を考慮しなけれ
ばならないからである（Jennings, 1985, p. 85）．
　地表近くでの溶解による地表低下速度を見積
もる方法に，ペデスタルを使うものがある．石
灰岩のペデスタル（pedestals あるいは pedestal 
rock）とは，更新世の最終氷期の最拡大期に氷河
によって削られた石灰岩ペーブメントの上で，迷
子石（erratics）の保護のもとで溶解され残され
た部分が台座状になったものをいう．このペデス
タルの高さの分が，解氷以降現在までにその周辺
の石灰岩が溶解されたことによって生じたものと
いうことになる．したがってこの高さを解氷以降
の時間で除することにより，平均地表面低下速度
（溶解速度）が計算される．現在までに報告され
た，このようなデータをまとめると第 1表のよう
になる（Jennings, 1985, p. 85; Ford and Williams, 
1989, p. 117）．データは 5例ほどしかないが，そ
れらは 15－42 mm ka －1と同一オーダーの範囲内
に存在する．
　従来本邦においては上記のような形状をもつペ
デスタル（以降，台座岩と呼ぶ）の存在は報告が
ないようであるが，我々は最近，喜界島において
巨礫を載せる石灰岩からなる台座岩を発見した．
本稿では，この台座岩から地表面低下（溶解）速
度の見積りについて検討したので，その予察的な
報告をする．
Ⅱ　喜界島のサンゴ礁段丘と台座岩
　喜界島（第 1図）は琉球列島の中でもとりわ
筑波大学陸域環境研究センター報告　　No.6　　17～ 21　　（2005）
台座岩から推定される石灰岩地表面の
溶解による低下速度：喜界島における一例
Limestone Pedestals and Denudation Estimates
from Kikai-jima, Ryukyu Islands
松倉　公憲 *・前門　　晃 **・廣瀬　　孝 **・
青木　　久 ***†・小暮　哲也 ***
Yukinori MATSUKURA *，Akira MAEKADO **，Takashi HIROSE **，
Hisashi AOKI ***† and Tetsuya KOGURE ***
 * 筑波大学生命環境科学研究科
 ** 琉球大学法文学部人間科学科
 *** 筑波大学生命環境科学研究科大学院生
 † 現：琉球大学 COE研究員
－ 18 －
け琉球海溝側に位置していることから，過去 13
万年の平均隆起速度が 1.7 m/kyr と琉球列島の他
の島より一桁大きい（たとえば，Konishi et al., 
1974）．このような活発な隆起運動がそれ以降の
完新世まで継続してきたため，完新世サンゴ礁
段丘が島を縁取るように発達している．それらの
隆起サンゴ礁は第四紀石灰岩からなり，地形・地
質・形成年代に関する研究が多数積み重ねられ
てきた（たとえば，中田ほか，1978；太田ほか，
1978；佐々木ほか，1998）．その結果，喜界島の
北東部に位置する志戸桶北海岸においては，高度
11 m以下に以下の 4つの段丘が認められており，
それぞれの段丘の高度，段丘を構成するサンゴの
年代，段丘離水年代は高位のものから順に以下の
ように示されている（佐々木ほか，1998）．
Ｉ面：高度約 11 m，サンゴの年代 6.89－7.76 ka, 
段丘離水年代不明
Ⅱ面：高度約 5.0－3.5 m，サンゴの年代 3.91－7.22 
ka, 段丘離水年代 5.1－4.0 ka 
Ⅲ面：高度約 3.8－1.5 m，サンゴの年代 3.96－4.65 
ka, 段丘離水年代 2.9－2.6 ka
Ⅳ面：高度約 1.2 m以下，サンゴの年代 1.53－8.07 
ka, 段丘離水年代不明
この中で最も分布の広いのがⅡ面であり，島の
周囲を数 100 mの幅で取り囲むように分布して
いる．この段丘面形成に要した海面停滞期間は～
5.1 kaと見積もられ，その離水時期は 5.1－4.0 ka
と見積もられている．
　島の東部にもⅡ面が広く分布しており，点在す
る集落もこの面に立地している．島の東部中央の
「阿伝」と「嘉鈍」の集落を結ぶ道路沿いに「末
吉神社」がある（第 1図）．道路および神社は，
標高 6 －7 m（すなわちⅡ面相当）のところに立
地している．
　神社の周辺にはいくつかの石灰岩の巨礫が存
在する．第 2図は神社の入り口の鳥居の脇に存在
する巨礫である．この巨礫の大きさは長径が 3－4 
ｍ，高さが 2.5－3 ｍほどである．巨礫の下部にも
巨礫と類似の岩相をもつ石灰岩が存在する． 第 2
図に示したように， 巨礫の下部の周囲は波食ノッ
チ状にえぐれており，一見すると巨礫と台座は一
体のようにもみえるが，よく観察すると，下部の
岩石は台座状になっており，その上に巨礫が載っ
ていることがわかる．すなわち巨礫の下の岩盤は
台座岩と思われる．台座岩の高さは約 20 cm ほ
Area
Average height
of  pedestal
(cm)
Time since
ice retreat
(a)
Surface
lowering
(mm ka－1)
References
Maren Mts, Switzerland 15 10000 15 Bogli 1961
Clare-Galway, Ireland 15 12000 15 Williams 1966 
Leitrim, Ireland 51 12000 42 Williams 1966 
Craven, England 50 12000 42 Sweeting 1966 
Mt Jaya, West Irian 30 9500 32 Peterson 1982 
第 1表　台座岩から推定された石灰岩地表面低下速度
　　（Ford and Williams, 1989, p.117 による）
第 1図　調査位置図
－ 19 －
どであった．前述した石灰岩の台座岩の例では，
その上に載る岩石は溶解し難い岩質からなる迷子
石であることが多い．しかし，喜界島のこのケー
スは，台座岩およびそれを保護している帽岩（cap 
rock）ともに溶解しやすい石灰岩から構成される
という特徴をもつ．台座岩周辺の地表には厚さ数
cmの砂層があり，その下は台座岩と同じ岩相を
もつ石灰岩の基盤となっている．
Ⅲ　台座岩形成のシナリオ
　前節で述べたように，巨礫は運搬されてきてそ
の位置に置かれたように見える．すなわち，ある
時期に何らかのプロセスで巨礫が移動してきて，
台座岩の上に置かれたと解釈される．もちろん
巨礫がこの位置に運搬されてきたときに台座岩が
あったわけではなく，台座岩は運搬後に形成され
たものであろう．そこで台座岩の形成としては，
前述した従来の地形発達史（段丘編年）の研究成
果をふまえて，以下のようなシナリオを描いた．
（1） 5100－4000年以前のある時期に，礁原に巨
礫が運搬されてきた．
（2） 5100－4000年前に地盤が隆起し，礁原が離
水し段丘化した．
（3）その後，巨礫の周囲の隆起石灰岩からなる
地表面は雨水による溶解によって徐々に低
下した．一方，巨礫の下は巨礫の傘の効果
で雨水の溶解から免れ，台座岩になった．
「巨礫の傘の効果」という表現を使用した
が，実際には巨礫も石灰岩である．台座岩
周辺と同じように巨礫も雨水により徐々に
溶解されていることは充分予想される．こ
こでは巨礫の溶解量について検討する材料
はないが，仮に溶解によって巨礫が若干小
さくなっているにせよ，台座岩を保護する
役目は充分果たしていることもまた事実で
あろう．
　シナリオ（1）の巨礫の運搬プロセスとしては
二つのことが考えられる．一つは津波によって
打ち上げられたものという解釈と，もう一つは礁
原の背後の海食崖の崩落によってもたらされたも
のという解釈である．後者の場合，神社の位置は
現在の崖からかなり遠いが，2 m を超えるような
巨礫であることから，仮に崖がかなり後退してか
らであったとしても，崖の崩落の際にこの位置ま
で転動してくることは充分可能であろうと思われ
る．
Ⅳ　台座岩から推定される
地表面低下（溶解）速度
　礁原が離水する以前に巨礫が置かれたと仮定
すると，離水直後から巨礫の周囲の地表面では
溶解がはじまり，台座岩の形成が開始したこと
になる．したがって離水後の 5100 －4000年と台
座の高さ 20 cm のデータから，台座岩の形成速
度，すなわち周辺の石灰岩の平均溶解速度は 39.2
－50.0 mm ka－1という値が得られることになる．
ただし，この計算は「礁原が離水する以前に巨礫
が置かれた」と仮定した場合のものである．もし
離水以降に巨礫が供給されたとすると，台座岩の
第 2図　末吉神社の鳥居脇の巨礫と台座岩：
台座岩の高さが地表面低下量（石灰岩溶
解量）を示すと考えられる
－ 20 －
形成時間は 5100 －4000年より短くなり，それだ
け台座岩の形成速度（周辺の石灰岩の溶解速度）
は大きくなる．すなわち上記の値は考慮される速
度の最小値を示していることになる．ところで，
台座岩の周辺の薄い砂層は，石灰岩が溶解したこ
の期間に，溶解され残された石灰岩中の不純物に
よって形成されたと考えられる．
　第 1表には中緯度の沿岸丘陵，中緯度の山岳，
熱帯の山岳という環境下で計測された溶解速度
の値を示しているが，喜界島の平均溶解速度の
データはこれらの値の範囲内に入り，同じオー
ダーの速度を示していることは興味深い．また，
Matsukura and Hirose （1999） は石灰岩（阿武隈
石灰岩）のタブレットを阿武隈山地の地中に埋
め，その溶解量を 5年間にわたり計測した．そ
の結果から，地表や表層での地表面低下量を約 3 
mm ka－1と見積もっている．岩石が異なるので，
詳細な比較はできないが，阿武隈におけるタブ
レット野外実験から計算された結果より，喜界島
の溶解速度が 10倍以上大きいことも興味深い． 
　ところで，石灰岩の溶解速度に影響を与えるも
のとしては，溶解する岩石側の性質（石灰岩の岩
質）と溶解させる環境（すなわち雨量や雨水の性
質，地中の CO2濃度など）の両者がある．した
がって，得られた速度の評価（他地域との比較）
に関しては， 今後これらの点からのさらに詳しい
検討が必要であろう．
Ⅴ　おわりに
　喜界島に台座岩が存在することを報告した．
この台座岩は隆起サンゴ礁段丘の上で形成されて
いることから，仮に隆起前の礁原に巨礫が供給さ
れ，離水後に台座岩が形成され始めたと仮定する
と，台座岩の発達速度（すなわち周辺の石灰岩の
溶解による地形の低下速度）は約 40－50 mm ka－1
と見積もられた．この値は従来報告された石灰岩
の台座岩形成速度とほぼ類似の値であった．
　喜界島にはこのような台座岩が多数分布してい
るようである．今後はより多くのデータを蓄積す
ることにより，より解像度の高い形成速度を求め
る必要があろう．また台座岩の形成シナリオを描
いた際，巨礫の供給源についてはいくつかの可能
性を指摘した．供給源を特定する問題は，巨礫で
ある石灰岩の岩石学的検討をすることにより解決
できる可能性があり，これも今後に残された課題
である．
謝辞
　本研究を行うに際し，学術振興会・科学研
究費・基盤研究Ｂ（課題番号 16300292 研究代
表者・松倉公憲）および基盤研究 C（課題番号 
14580103 研究代表者・前門　晃）を使用した．
文献
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段丘：完新世海面変化研究へのアプローチ．
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妻　崇・小林真弓・伊倉久美子（1998）：南
西諸島喜界島の志戸桶北海岸における完新
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中田　高・高橋達郎・木庭元晴（1978）：琉球列
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Dury(ed.), 177-210. London, Heinemann.
Williams, P. W. (1966): Limestone pavements with 
special reference to western Ireland. Trans. 
Inst. Br. Geog., 40, 155-172.
（2005年 5月 31日受付，2005年 8月 1日受理）


〈報文〉台座岩から推定される石灰岩地表面の溶解による低下速度:喜界島における一例

〈報文〉台座岩から推定される石灰岩地表面の溶解による低下速度:喜界島における一例

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