地質と滝（主要５岩石毎の検討）

　滝と地質の関係を見ることは本HPのテーマの一つであるが、滝を構成する岩石の種類は広範である。中には類例の少ない岩石も多数あり、統計学的な検討が困難である。そこで、類例が多い５岩石に限って集計し滝の諸因子との関連を見た。
　検討に用いた滝数は砂岩７３、チャート６９、溶結凝灰岩１５０、安山岩１９５、花崗岩１１２、計５９９滝である。この数は全滝数の約６０％に相当する。単瀑は砂岩５５、チャート４８、溶結凝灰岩１１１、花崗岩１５６、花崗岩８０、計４５０滝であった。なお、検討によってはデータ不明の滝があり除外したため、滝数は微妙に異なった。ただし、検討滝数が多く、全体の結論には影響しないと考えられるので詳細は省略した。
　なお、このページは北中康文著「日本の滝、東日本６６１滝^１）、西日本７６７滝^２）」に記載された滝データ、地質データをもとに行ったメタ解析の一部である。

１．滝の落差と形態分類^注１
滝の分類としては永瀬嘉平氏の著作に紹介された分類法（直瀑、渓流瀑、段瀑などに分類。以下、永瀬氏分類とする）が最も有名である。この分類は滝の姿が人の心にどのように映るかという事に着目した心象分類と言えるであろう。簡単で分かり易く、印象深いという特徴を持つ。しかし科学的な観点からは問題が多い。
　HP「滝を観る」に記載された分類（以下、滝おやじ分類）は科学的観点からみた客観的で重厚な分類である。分類法というよりも客観的な滝の記述法という色彩が強く、初心者にはやや難解である。今回はメインの分類のみを検討に用いた。
　まず永瀬氏分類との関係（図1A）ではチャートは緑色で示す直瀑、ピンク色の段瀑が多く青で示す分岐瀑が少なく、黄色の渓流瀑を欠いている。安山岩は直瀑が多い。花崗岩は渓流瀑、段瀑が多い。オレンジ色の潜流瀑はチャート、溶結凝灰岩、安山岩のみに見られた。

滝おやじ分類（図２Ｂ）では砂岩は青の階瀑が多い。チャートは緑色の連瀑、オレンジ色の急斜瀑が多く、黄色の懸崖瀑を欠いていた。溶結凝灰岩は連瀑が少なく、緩斜瀑、壇瀑も多い。安山岩は懸崖瀑、直下瀑が多い。花崗岩では懸崖瀑を欠き、緩斜瀑が多いのが特色である。

２．主要岩石と落差の関係
　全滝で滝の構成岩石別に滝の落差を比較した（図2A）。そのままでは有意差が出なかったので落差を対数変換して検定すると安山岩の滝が有意に高かった。滝おやじ分類の連瀑と壇瀑を除き、単瀑のみを対象に検討（図２Ｂ）すると、より顕著に差が出た。やはり安山岩の滝が有意に高かった。

３．主要岩石と滝面傾斜（単独瀑のみでの検討）

　前項と同様に滝おやじ分類の連瀑と壇瀑を除き単独瀑として、滝面の傾斜を検討した。
　滝面傾斜を懸崖瀑を１、直下瀑：２、急斜瀑：３、中傾斜瀑：４、緩斜瀑：５として点数化した。ただし、滝おやじ分類の緩斜瀑を比較的傾斜が急のものを中傾斜瀑、緩いものを緩斜瀑とした。また、階瀑は全体の傾斜で上記点数のいずれかを割り当てた。後は滝おやじ分類をそのまま用いた。従って、数字が小さいほど急傾斜であることを示す。
　図３には上述の点数の平均を棒の高さで、うえにつけたひげで標準偏差を示している。
　その結果、花崗岩の滝が他の全群に比較して緩傾斜であった。安山岩は他の群より急傾斜に見えるが、統計学的な差はなかった。

　

４．主要岩石と連瀑数の関係
滝を構成する岩石毎に連瀑の数を検討した。単独瀑が１となり、二連瀑は２となるのだが、多連になると書籍からは正確な情報が得られないので、５連瀑以上はすべて５とした（本文中に連瀑数が書いてある場合を含む）。
　その結果、各岩石毎に差は見られなかった（データ提示は省略）。

５．滝の標高

滝の標高が何を意味するのか客観的に評価するのは難しいが、北中氏の著作では全滝に滝口の標高が記載してあるので、集計してみた（図４）。
　標高の平均を棒の高さで、上に付けたひげで標準偏差を表す。
　その結果安山岩の滝は他の岩石の滝より有意に標高が高かった。この結果は、滝おやじ分類の連瀑と壇瀑を除き単瀑のみで検討しても同じ結果だった。

まとめ
１．滝の形態分類、永瀬氏分類ではではさほど際だった違いはなかった。強いていうなら花崗岩に渓流瀑が多かった。 滝おやじ分類ではチャートは連瀑、急斜瀑が多く、 溶結凝灰岩、安山岩は連瀑が少なく、直下瀑、懸崖瀑が多かった。さらに溶結凝灰岩では緩斜瀑や壇瀑も見られた。花崗岩では連瀑、緩斜瀑が多かった。 

２．全体としてみると滝の落差には差がないが、単瀑で見ると安山岩の滝は落差が高く、傾斜も急であった。溶結凝灰岩も同様の傾向を認めた。 

３．滝の標高は安山岩が高かった。

　

考察
　滝の過半数を占める５つの主要岩石毎に滝の特徴を検討した。
　一番特徴的であったのは安山岩の滝であった。直下瀑が多く、落差も高く、傾斜も急で、懸崖瀑も多かった。また、滝の標高も高かった。合わせると標高の高い場所で最近噴火した溶岩であり、十分に浸食される前なので滝の傾斜も急で落差も高く保たれているイメージが見える。
　溶結凝結岩も火山噴火と密接に関係したものであり同様な傾向を示してもおかしくないのだが、時に平滑な緩傾斜の渓流や壇瀑を生じることもあり、集計すると安山岩のような特徴を薄めてしまったものと考えられる。
　花崗岩は連瀑や緩斜瀑が多いことが特徴的であった。平滑な滑滝を形成しやすい岩石であり頷ける。チャートは逆に連瀑は多いものの緩斜瀑は少なかった。硬い岩石の代表で浸食に抵抗するため急傾斜を維持しやすいものと思われる。しかし、多くは堆積岩中に含まれ長い時間にかけて浸食にさらされているので、火山岩のような高落差の直立は難しくなっているのだろう。砂岩は特に大きな特徴はなく標準的な位置づけと考えられた。
　最後に滝の形態分類を比較すると滝おやじ分類の方が永瀬氏分類より滝の地質を反映していることは明らかであった。

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参考文献

１）北中康文（２００４）：日本の滝�@東日本６６１滝．山と渓谷社

２）北中康文（２００６）：日本の滝�A西日本７６７滝．山と渓谷社

注１：統計学的検討としてχ二乗検定を行ったが、永瀬氏分類、滝おやじ分類とも期待値が５以下のセルが多すぎるため有意差が見られなかった。永瀬氏分類では潜流瀑、滝おやじ分類では壇瀑を対象から除くとそれぞれ有意差が見られた（永瀬氏分類P<0.05、滝おやじ分類P<0.01）