滝の形態分類ごとの比較

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 このページは北中康文著「日本の滝」東日本661滝、西日本767滝に記載された滝データを用いて日本の滝について、滝の形態分類別に検討したものである。データの収集方法などについては別のページに記載している。
 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、初心者には使いこなすのは困難かも知れない。今回の検討ではそのうちメインの分類のみを用いた。
 対象とした滝数は永瀬氏分類では直瀑346、分岐瀑264、渓流瀑33、段瀑341、潜流瀑18、計1002滝、滝おやじ分類では連瀑225、階瀑107、懸崖瀑33,直下瀑241、急斜瀑291、緩斜瀑100、壇瀑27、計1024滝である。主要な5岩石(砂岩73、チャート69、溶結凝灰岩150、安山岩195、花崗岩112)からなる滝は599滝、内訳は永瀬氏分類ではそれぞれ211、147、23、196、9、計586滝、滝おやじ分類では126、68、23、150、161、58、13、計599滝。集計ごとに欠損値があるため総数が微妙に異なるが、検討した数が多いので結論に大差はないと考えられる。
 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.落差の比較
 図1Aに永瀬氏分類による滝分類毎の落差の平均と標準偏差を示す。段瀑が37mと最も高く、直瀑、分岐瀑が29mとそれに次ぐ。渓流瀑は16mと有意に低い。その定義から十分に予想される結果と考えられる。潜流瀑も平均19mと落差が低かった。
 一方、滝おやじ分類では連瀑が41mと最も高く、階瀑、懸崖瀑が34mとそれに次ぎ、直下瀑、急斜瀑が29mとほぼ同一。緩斜瀑は24mと一段低く、壇瀑は平均8mと最も低かった。連瀑が一番高いことはイメージ的に容易に想像できる。階瀑は途中に段がある滝であり、懸崖瀑は滝崖に窪みを持った滝である。複雑な構造がより大きな滝であることは想像に難くない。以下直下瀑、急斜瀑、緩斜瀑の順であるがこの3群間には有意差はない。壇瀑が最も低いことも定義から容易に想像できる。
 永瀬氏分類でも滝おやじ分類でも定義から想像できる通りの結果であった。特に滝おやじ分類では7分類項目(カテゴリー)もあるのに、綺麗に並んだのはみごとだった。

図1A.永瀬氏分類別に見た滝の平均落差 図1B.滝おやじ分類別に見た滝の平均落差
各棒が滝の平均落差を表し、上に付けたひげは標準偏差を表す。図1A:多重比較の結果、段瀑は他のいずれの群より有意に高く、渓流瀑は直瀑、分岐瀑より有意に低かった。図1B:多重比較の結果、連瀑は懸崖瀑以外の各群より有意に高く、壇瀑は他の全群より有意に低かった。階瀑は急斜瀑、緩斜瀑より有意に高かった。

2.連瀑数の比較(余り大事ではない)
 連瀑数とは私が勝手に作った言葉である。段瀑なら段数に相当する。ただし、多連(多段)になると書物から正確な情報は得にくいので5連以上はすべて5とした上で集計した。理論的には、段瀑、連瀑は2以上、他の群はすべて1にならないといけないが、そうなっていない。理論を現実に当てはめる難しさを示している。
 大きな滝の上下流に小さな滝(段)がある場合には主瀑が圧倒的に大きければ単瀑と考えるが、段瀑あるいは連瀑との境界線はあるわけで、判断が一致しない状況は必ず出てくる。それが単瀑の場合にも1を越えるものが出てくる理由である。また、滝おやじ分類では段の途中に水平に近い流路を挟んでいたり、滝壺を有する場合には単独の滝として連瀑数を算定した。しかし、滝おやじ分類でいう階瀑は途中に段があっても分離が不十分なものである(段の距離が離れていない)。これは永瀬氏分類では段瀑と分類されてしまっているので、滝おやじ分類に準じて連瀑数を算定すると2を切ってしまったわけである。

図2A.永瀬氏分類別に見た滝の平均連瀑数 図2B.滝おやじ分類別に見た滝の平均連瀑数

各棒が滝の平均連瀑数を表し、上に付けたひげは標準偏差を表す。図2A:多重比較の結果、段瀑は他のいずれの群より有意に多く、他の群間で有意差はなかった。図2Bでも同様に連瀑のみが他の全群に比較して有意に多かった。

3.滝の標高との比較
図3.滝おやじ分類毎の滝口の標高
各棒が平均標高を、上に付けたひげが標準偏差を表す。多重比較では懸崖瀑は急斜瀑、緩斜瀑、段瀑よりも有意に高く、直下瀑は急斜瀑、壇瀑より有意に高かった。
 滝口の標高を比較することに意味があるかは問題があろう。北中氏はその滝が上流か下流かの参考に標高を記載したとされている。この労作で全滝について調べてあるので、比較しない手はないだろう。
 永瀬氏分類では全体で有意差がなかったので、データは出してない。
 滝おやじ分類(図3)では懸崖瀑の標高は648mともっとも高く、直瀑が573mとそれに次いだ。ここまでのデータではその理由は分からないが、この後の検討を見てみると、安山岩、玄武岩、詳細不明の溶岩、溶結凝灰岩、火砕岩などがほとんどで、地質年代が新しいものが多い。つまり、過去に噴出した岩石がプレートに載って運ばれてきたのでなく、地質年代的には最近、現地で噴出した岩石が浸食される過程でできたものが多いと考えられる。現在日本の日本の火山は標高が高いところにあるものが多いことを反映していると考えられる。
 直瀑についても、同様に火山岩との関係が深いことを今後述べていく。同様な理由で標高が高くなっているのであろう。壇瀑については火砕岩、溶結凝灰岩、流紋岩などが多くなっている。火砕流堆積物は溶岩に比較して標高が低いところに堆積しうるということを反映していることだろう。

 

4.地質との比較
滝の形態分類毎に滝の構成岩石の内訳を調べた。図4ABには全岩石の内訳を示したが、中には低頻度のものも多いために、統計計算を行っても有意差を示さなかった。そこで頻度の多い5種類の岩石(砂岩、チャート、溶結凝灰岩、安山岩、花崗岩、全体の約60%を占める)について、同様の検討を行い図4CDに示した。さらに全岩石を成因別に堆積岩、火山岩、深成岩、変成岩に四大別したうえで図4EFに示した。
 自分で書いていて変な話ですが、以下の記載はごちゃごちゃしています。岩石毎に形態パターンを検討したページの方が分かり易いかも知れません。特にP7表1が一番すっきりしています。

4a.永瀬氏分類からみた滝の構成岩石
 図4Aに永瀬氏分類別に見た滝の構成岩石の頻度を示す。一番上に全体の比率を掲げた。それと、各形態を比較すると、まず直瀑では緑色で示した砂岩が少なく、オレンジのチャート、ピンクの安山岩、暗緑色の玄武岩、青のその他の溶岩が多かった。つまり火山岩の占める比率が高いことになる。
 分岐瀑はこれといった特徴はない。強いて挙げるならチャートが少ないことぐらいだろう。
 渓流瀑は薄緑の花崗岩が多いのが最大の特徴である。それについで黄緑の溶結凝灰岩、空色の流紋岩が多いが、チャートおよび変成岩類を欠き、安山岩が少ない。
 段瀑も特徴が少ない類型であるが、礫岩、チャートの比率が高い。
 潜流瀑は黄色の火砕岩、安山岩の占める比率が目立つ。総じて火山岩が多くなる。ついで堆積岩が多くなるが砂岩や泥岩のように単純な類型でなく、礫岩、砂岩泥岩混在などやや複雑な類型に多くなっている。水が伏流しやすい岩石であることを示唆している。

図4A.永瀬氏分類からみた滝の構成岩石

4b.滝おやじ分類から見た滝の構成岩石
 図4Bに滝おやじ分類毎の滝の構成岩石の比率を示した。連瀑はオレンジで示したチャート、薄緑の花崗岩が多く、黄緑の溶結凝灰岩、ピンクの安山岩の比率が少ない。また砂岩以外の堆積岩類、変成岩の比率が高い。
 階瀑は緑色で示す砂岩、チャート、安山岩、玄武岩溶岩由来の結晶片岩の比率が高い。花崗岩の比率が少ないのが目立っている。
 懸崖瀑は黄色の火砕岩、溶結凝灰岩、安山岩の比率が高く、8割以上が火山岩である。項目「3.滝と標高の比較」で考察したように、現地で最近噴火した火山噴出物にかかる滝を示している。一部堆積岩の滝もあるが、本HPの随所で考察しているように層状砂岩が関与しているであろう。
 直下瀑も全体の構成と著変ないが安山岩、青色で占した詳細不明の溶岩をはじめとした火山岩が多い。薄青色で示した花崗班岩も多い。
 急斜瀑も基本的に全体の構成を反映している。強いて目立つ点を探すと泥岩由来の結晶片岩が多いがサンプリングの問題かも知れない。
 緩斜瀑は安山岩、玄武岩、詳細不明の溶岩という狭義の火山岩の比率が少なく、花崗岩、薄黄色で示す花崗閃緑岩の比率が高い。
 壇瀑は火砕岩、溶結凝灰岩、流紋岩の比率が高く過半数である。これらは火砕流堆積物を反映するものと考えられる。火山岩、堆積岩のみで、深成岩、変成岩には見られない。

図4B.滝おやじ分類からみた滝の構成岩石

4c.永瀬氏分類と五大主要岩石
 直瀑ではオレンジで示すチャート、ピンクの安山岩が多かった。分岐瀑は全体の構成をほぼ反映しているが、チャートが少なく黄緑の溶結凝灰岩が少なかった。渓流瀑はチャートを欠き、花崗岩が多く最も特徴的だった。段瀑も全体の構成をほぼ反映しているが、ピンクの安山岩が少なく花崗岩がやや多かった。潜流瀑は五大石に限ると対象となる滝が少ないために省略した。

図4C.永瀬氏分類と5大主要岩石

4d.滝おやじ分類と五大主要岩石
 連瀑はチャート花崗岩が多い分、溶結凝灰岩、安山岩が少なかった。階瀑では砂岩、安山岩に多く、花崗岩に少ないのが目立った。懸崖瀑は安山岩に特に多かった。チャート、花崗岩には見られなかった。次の直下瀑、急斜瀑は全体の構成をほぼ反映していた。強いていうなら直下瀑に安山岩が多く、急斜瀑にチャートが多い。緩斜瀑は花崗岩が多く、安山岩次いでチャートが少ない。壇瀑は主要五大石に限ると対象が少なくなるので省略した。

図4D.滝おやじ分類と五大主要岩石

 

4e.永瀬氏分類と地質大分類
 直瀑では火山岩が僅かに多かった。分岐瀑は全体の比率に似て特徴が少なかった。渓流瀑は深成岩が多く、変成岩には見られなかった。段瀑も特徴少ないが、堆積岩、変成岩が僅かに多かった。潜流瀑は火山岩に多く、深成岩を欠いていた。

図4E.永瀬氏分類と地層大分類
χ二乗検定でP<0.01

4f.滝おやじ分類と地層大分類
 連瀑、階瀑は堆積岩が僅かに多かった。深成岩は連瀑に多く、階瀑には少なかった。懸崖瀑、壇瀑は8割以上が火山岩で、残りが堆積岩であった。直下瀑には火山岩が多く、堆積岩、深成岩、変成岩とも少なかった。急斜瀑は特徴少なく、緩斜瀑には深成岩が多かった。

図4F.滝おやじ分類と地層大分類
χ二乗検定でP<0.001

5.地質年代との比較
 滝を構成する岩石の構成された年代を比較した。永瀬氏分類では段瀑が他の4群に比較して有意に古かった。安山岩などの新しい時代の岩石のものが少なく、チャートや変成岩類が多いという事情を反映しているであろう。
 滝おやじ分類では連瀑が最も古く、次いで緩斜瀑、急斜瀑と階瀑がほぼ同程度であった。しかし、この4群はほぼ同程度であった。直下瀑がやや新しく、壇瀑、懸崖瀑と続く。これら3群には火山岩の関与が大きいためと考えられる。特に懸崖瀑は不安定な構造のために新しい地質に多いことは頷ける。

図5A.永瀬氏分類と地質年代 図5B.滝おやじ分類と地質年代
地質年代は数字が少ない方向は新しいものを大きいと古いものを示す。1:第四紀完新世、2:第四紀更新世、3:新第三紀鮮新世、4:新第三紀中新世、5:古第三紀漸新世、6:古第三紀始新世、7:古第三紀暁新世、8:白亜紀、9:ジュラ紀、10:三畳紀、11:ペルム紀、12:石炭紀、13:デボン紀、14:シルル紀。各棒が平均地質年代を、上に付けたひげが標準偏差を表す。図5A:多重比較の結果、段瀑が他の4群に比較して有意に古かった。図5B:多重比較の結果、連瀑と階瀑、緩斜瀑間、階瀑、急斜瀑、緩斜瀑の3群相互、懸崖瀑と壇瀑間以外のすべての組み合わせで有意な差があった。

まとめ
1.永瀬氏分類では滝の落差は段瀑が高く、渓流瀑、潜流瀑が低い。滝おやじ分類では連瀑>階瀑=懸崖瀑>直下瀑=急斜瀑>緩斜瀑の順に高く、壇瀑は極端に低い。

2. 滝の標高は滝おやじ分類のみで有意差があった。懸崖瀑、直下瀑の標高が高かった。 

3.滝を構成する岩石と永瀬氏分類の比較では、直瀑では砂岩が少なく、チャート、火山岩が多い。 分岐瀑、段瀑にはこれと言った特徴はない。 渓流瀑は花崗岩、溶結凝灰岩、流紋岩が多い。これらは一枚岩の岩床を構成することがある岩石である。 潜流瀑は火砕岩、安山岩が多く、礫岩や砂泥混在岩などにも見られる。 

4.滝を構成する岩石と滝おやじ分類の比較では連瀑はチャート、花崗岩、堆積岩、変成岩が比較的多い 階瀑は砂岩、チャート、安山岩、結晶片岩(玄武岩溶岩由来)が多い。 懸崖瀑は火山岩がほとんどで一部堆積岩がある。 急斜瀑は特徴少ない。 緩斜瀑は花崗岩、花崗閃緑岩の比率が高い。 壇瀑は火山岩、堆積岩のみで、火砕岩、溶結凝灰岩、流紋岩の比率が高い。 

5.地質年代は永瀬氏分類は段瀑が古かった、滝おやじ分類では懸崖瀑、直下瀑、壇瀑が新しかった。

考察
 永瀬氏分類と滝おやじ分類それぞれに滝の落差など滝の性質をどの程度反映できるかを検討した。その結果、総じて滝おやじ分類の方が滝の各要因を反映すると言えるだろう。永瀬氏分類の内、今回検討に用いたのは5類型、滝おやじ分類は7類型であった。類型の数が多い方が一般的に、より正確に滝の様子を反映させることはできるのであるが、その数の差を考えても滝おやじ分類の方がより正確で有用であるという結論は変わらないであろう。

 


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

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