滝と地質（主要１７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、比較的滝数が多い岩石、今回は概ね２０（変成岩は１５）滝以上ある岩石のみを対象として集計し滝の諸因子との関連を見た。
　対象岩石を多くしたために統計学的有意差は出にくくなっている。別に主要な５岩石（砂岩、チャート、溶結凝灰岩、安山岩、花崗岩）のみの検討、すべての岩石を８つの地層区分（砕屑岩、他の堆積岩、火砕岩・溶結凝灰岩、安山岩、他の溶岩、花崗岩、他の深成岩、変成岩）に分けて検討したページがある。このページはその内容を補完する内容である。
　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。

解析対象とした滝数
　検討に用いた滝は砂岩７４滝、泥岩２９、礫岩２１、チャート６９、玄武岩溶岩２６、火砕岩（火山角礫岩等）３０、溶結凝灰岩１５０、流紋岩５８、安山岩１９５、玄武岩２３、詳細不明の溶岩１９、花崗班岩（石英班岩含む）３４、花崗岩１１２、花崗閃緑岩４０、結晶片岩（泥岩由来）１６、結晶片岩（玄武岩溶岩由来）１７、片麻岩１８、計９３１滝である。全体は１０２５滝だから、全体の９１％を解析対象にしたことになる。
　そのうち単瀑（滝おやじ分類の連瀑、壇瀑を除いたもの）は砂岩５６滝、泥岩２０、チャート４５、玄武岩溶岩１８、火砕岩（火山角礫岩等）１８、溶結凝灰岩１１４、流紋岩３９、安山岩１５４、玄武岩２０、詳細不明の溶岩１６、花崗班岩（石英班岩含む）２６、花崗岩８０、花崗閃緑岩２８、結晶片岩（泥岩由来）１４、片麻岩１２、計６６０滝であった。単瀑とした結果対象が少なくなった礫岩と結晶片岩（玄武岩溶岩由来）は解析対象から除いた。
　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。

１．滝の主要構成岩石と形態分類
　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。
　永瀬氏分類（図1A）では緑で示す直瀑は玄武岩、次い詳細不明の溶岩が多かった。安山岩も直瀑が多く、火山岩に直瀑が多いのがはっきりしている。黄色の渓流瀑は砂岩、泥岩の堆積岩、火砕岩、溶結凝灰岩など火砕流噴火に関する岩石に見られ花崗岩、花崗閃緑岩にも多い。ピンクの段瀑は堆積岩では礫岩に多いほか、花崗岩などの深成岩、変成岩に多い。ただし、その中でも花崗班岩、結晶片岩（泥岩由来）は直瀑、分岐瀑が高頻度である。

滝おやじ分類（図１Ｂ）では緑で示す連瀑は泥岩、礫岩、チャートなどの堆積岩に多い。溶結凝灰岩、流紋岩、安山岩、玄武岩、詳細不明の溶岩など火山岩はいずれも少ない。青で示す階瀑は礫岩、結晶片岩（玄武岩溶岩由来）、片麻岩に多い。灰色の懸崖瀑は火砕岩〜詳細不明の溶岩の火山岩、そして砂岩、礫岩に見られる。
　ピンクの直下瀑は玄武岩、詳細不明の溶岩に目立つが、溶結凝灰岩、安山岩、花崗班岩、片麻岩にも多い。オレンジで示す急斜瀑は結晶片岩（泥岩由来）で目立っている。明青色で示す緩斜瀑は花崗岩、花崗閃緑岩、玄武岩溶岩に多い。灰色の壇瀑は火砕岩、詳細不明溶岩など火山岩に多かった。 　図１Ｂを用いて、コレスポンデンス分析を行い、滝の主要構成岩石１７種類を分類すれば以下のようになる（あくまで一例である）。計算法の詳細はこちら
　どの岩石も直下瀑、急斜瀑、緩斜瀑、連瀑などを作るが、敢えて多いパターンで分ければ下表のようになる。

２．主要岩石と落差の関係
　主要１７岩石別に見た滝の落差を図２Aに示す。残念ながら、ばらつきが多くて統計学的有意差がないために、どの岩石の高い、低いという結論は出すことができない。

　そこで、滝おやじ分類の連瀑と壇瀑を除き単瀑のみにして、落差を比較した（図２Ｂ）。安山岩、詳細不明の溶岩、花崗班岩の三者は平均落差３０ｍ越えで落差が高かった。溶結凝灰岩、流紋岩も高かった。これらは花崗班岩を除き、いずれも火山岩である。花崗班岩も硬いことで知られた岩石である。
　一方、花崗閃緑岩、結晶片岩（泥岩由来）、片麻岩の滝の落差が低かった。

３．主要岩石と滝面傾斜（単瀑のみでの検討）
　前項と同じく単独瀑にして滝面傾斜を比較した。数字が低い方が急傾斜、大きい方が緩傾斜を示す。最も急傾斜だったのは詳細不明の溶岩、玄武岩、安山岩と続いた。一方、花崗閃緑岩、花崗岩が緩傾斜であった。

４．主要岩石と連瀑数の関係
　連瀑数をみると礫岩、結晶片岩（玄武岩溶岩由来）、片麻岩に多い。これらの永瀬氏分類では壇瀑が多いと評価されているが、滝おやじ分類では連瀑が多いというより階瀑が多かった。階瀑の場合でも連瀑数は１と評価したので、多連の連瀑であることを示している。滝全体の落差（図２Ａ）は特に高いわけではないので、落差の低い滝が連続することを示唆する。
　詳細不明の溶岩、玄武岩、安山岩などの火山岩は連瀑傾向に乏しいことを示している。

５．滝を構成する主要岩石と滝の標高の関係
　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５）。
　滝の標高は安山岩、詳細不明の溶岩が最も高く、火砕岩、溶結凝灰岩、チャートが次いだ。花崗閃緑岩、花崗岩も同程度であった。花崗班岩が最も低かった。

 ５．滝を構成する主要岩石の形成年代
　滝を構成する岩石ができた地質年代といってもそれは岩石そのものの性格であって、滝とは関係で変わるものではない。参考に表示したと考えて欲しい。
　詳細不明溶岩、玄武岩、安山岩などの火山岩が新しい。堆積岩中のチャート、玄武岩溶岩、深成岩、変成岩の形成年代が古い。

６．同一岩石の形成年代が滝形態に及ぼす影響
　同一岩石でも形成年代が異なれば滝形態に影響を及ぼすかを検討した。類例が多い５岩石の内、チャートはすべて中生代と年代分布が均一であったので、残る砂岩、溶結凝灰岩、安山岩、花崗岩について検討した。各岩石ともヒストグラムを書いて検討した結果、溶結凝灰岩は新第三紀以降と古第三紀暁新世以前に分布が分かれていたのでその二群で（８２対６７滝）、安山岩は新第三紀以降がほとんどで白亜紀が少数あったので、第四紀と新第三紀以前の二群で（１０８対８６滝）、砂岩と花崗岩は新生代と中生代（砂岩２５対４８、花崗岩３１対７９滝）に分けて検討した。
　溶結凝灰岩（図７A）では新第三紀以降の新しいものに、懸崖瀑、直下瀑が多く、古第三紀以前の古いものでは連瀑、緩斜瀑が多かった。両者の間に落差、標高、連瀑数には有意差がなかった（データ示さず）。
　安山岩（図７Ｂ）でも第四紀の新しいものに懸崖瀑、直下瀑が多く、第三紀以前の古いものでは連瀑、急斜瀑が多い。両者の間に落差、連瀑数に有意差はなかったが、標高は第四紀のものの方が有意に高かった（データ示さず）。
　砂岩、花崗岩についても新生代と中生代に分けて同様に検討したが、いずれも有意な差を認めなかった。

まとめ
１．滝形態分類の、永瀬氏分類では火山岩に直瀑が多かった。渓流瀑は砂岩、泥岩、火砕岩、溶結凝灰岩、花崗岩、花崗閃緑岩に多い。段瀑は礫岩、深成岩、変成岩に多い。ただし、花崗班岩、結晶片岩（泥岩由来）では急斜瀑が多い。

２．同じく滝形態分類の、滝おやじ分類では連瀑は 一般に堆積岩に多く、火山岩に少ない。階瀑は礫岩、結晶片岩（玄武岩由来）、片麻岩に多い。直下瀑は火山岩に多いが、花崗班岩、片麻岩にも多い。急斜瀑は結晶片岩（泥岩由来）で目立っている。緩斜瀑は花崗岩、花崗閃緑岩、玄武岩溶岩に多い。 壇瀑は火山岩に多かった。 

３．滝全体で落差に有意差はなかった。単瀑にすると火山岩（玄武岩を除く）、花崗班岩が高く、火山岩の内溶岩類が急傾斜で、花崗岩、花崗閃緑岩が緩傾斜であった。 

４．礫岩、結晶片岩（玄武岩由来）、片麻岩で連瀑数が多いが、これは階瀑が多い滝でもある。 

５．火山岩の標高が高く、火山岩、花崗班岩の形成年代が若い。

６．溶結凝灰岩、安山岩の直下瀑、懸崖瀑が多いなどの特徴は、形成時代が新しいものに顕著であった。

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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