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メタ解析 「日本の滝」を用いた検討（考察） |
北中康文氏の「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及び写真を見てデータを読みとり集計し、統計学的に解析した。全体をまとめて、考察した。
なお、根拠となる図表等にリンクを貼っているが逆方向には張ってないので、ブラウザの「戻る」ボタンで戻ってきて下さい。
１．本研究の意義について（滝の落差とサンプル調査のあり方について）
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| 図１．河床の段が滝と認識される頻度 |
本来、滝の様子を調査するには滝全体のデータをまたはそれを無作為抽出をしてデータを取ることが望ましい。しかし、現段階ではそれは極めて困難である。そこで、今回の検討では書籍に記載されたデータを基にしている。どの滝を収録するかの編集方針としては無作為抽出ではなく、主だった滝を選んでいるはずである。ここで得られる結果は「滝全体を代表する結果」でなく、「我々が通常滝と認識するもの」を代表するものであることを認識しておく必要がある。本検討は厳密な統計学的標本抽出が行われていない以上、予備的検討という位置づけになる。本検討で得られ結論を考える上で念頭に置いておかなければいけない。それにも関わらず、現段階で手軽に利用できるデータとして本書の重要さは疑いようがない。
今回得られた滝の平均落差３０ｍとは、我々が普通に滝と認識するものの平均であって、河床にできた段の平均はそれよりかなり低いものであろう。 落差が高くなるものほど滝の数は低下していた。これは常識的な結果であろう（Ｐ１図４）。
２．滝がかかりやすい岩石について
滝を構成する岩石についてみると最多が安山岩、溶結凝灰岩、花崗岩、チャート、砂岩の順であった。この５種類で全体の約６０％であった（Ｐ１図８）。これらの岩石の一般的な分布の割合が分からないので即断できないが、安山岩、チャート、溶結凝灰岩の滝は確実に分布している割合より多いのではないか。花崗岩の分布はかなり広いので、花崗岩については微妙だが、多分そうだろう。これら４種類の岩石は滝をかけやすいと言って良さそうだ。一方砂岩の分布域の割合は砂岩の滝の割合より大きいであろう。砂岩は一般的には泥岩などと混在して分布する。その中で砂岩が固まって分布するところに滝が多くなると考えられる。
３． 滝の形態分類
理想的な分類法は本質的な特徴を見出し、それによって分類することである。しかし、自然物を相手にする場合にはそれは極めて困難である。それなら、なるべく少なくできれば単純な情報を用いて多くの特徴的、より本質的な性質と関係づけることができればそれは良い分類であると言える。
滝を見るときに最も気になるのは落差であろう。しかし、滝の成因を考えるときには単純に得られる情報の中では滝崖の傾斜が最も重要であるように思う。例えば直瀑は最も印象的な滝であるが、実は垂直な壁は構造的に不安定であり崩れやすい。それでも垂直を維持するというのはそれなりの意味を持っているということである。例えば特に堅牢な岩石でできているとかである。また、火山噴出物のように新しい堆積物が侵食されるときには直瀑を作りやすくなるし、河川の源流近くでは傾斜瀑が多くなるであろう。また、直瀑の方が大きな滝壺や滝廊下を作りやすくなるであろう（現段階では統計学的な検討はないと認識する。あくまで少数例からの推論である）。
更に、分類法としては客観的な基準で、どこにも分類されない隙間を作らないことも必要である。また、調査研究用の分類なら別であるが、一般人が使うことを念頭に置けば、余り厳密で客観的すぎると使えない分類になってしまう。
永瀬氏分類は一般人に流通している唯一の滝分類と言っても過言ではない。単純で分かりやすいという特徴を持っている。しかし、その判断は人の心にどういった印象を与えるかということに重きを置いている。
科学的には心許ないことであるが、この分類はある程度の成功を収めている。私が思うに、この分類の基本となる分類類型は直瀑、分岐瀑、渓流瀑、段瀑となるのだが、これは科学的観点から分類を試みた滝おやじ分類の直下瀑、急斜瀑、緩斜瀑、連瀑にある程度一致する。直瀑と直下瀑が同じものを示そうとするのは良いとして、急斜瀑も多くは滝面に凹凸不正があるので落水が分かれ分岐瀑と成りやすい。急傾斜と緩傾斜を繰り返す渓流瀑は緩斜瀑と成るからである。しかし、こういった曖昧な定義では何処にも分類されない分類の隙間を多く作り出してしまう。
次の問題点は潜流瀑や海岸瀑といった特殊な成因の滝の類型を一般に見られる滝類型と同一レベルにしてしまっていることである。
滝おやじ分類は滝面傾斜を分類の基準と定め、特殊な成因を持つもの（人口瀑、湧水瀑）、滝面傾斜を同定、評価するのが困難な連瀑、意味がない壇瀑を最初に除外し、滝面傾斜が変化する階瀑を特殊型として除外し、残りの滝を滝面傾斜により懸崖瀑、直下瀑、急斜瀑、緩斜瀑に分類している。ただし、滝分類法提案のページでは滝おやじ氏はその根拠を詳細に述べていないので、ここに述べた理由は私の解釈である。
４．滝おやじ分類のデータ採取について
永瀬氏分類より滝おやじ分類の方が滝の特徴をより正確に捉えると考えられるので、以下の考察も滝おやじ分類を主に用いた。
今回の検討で滝おやじ分類は私が写真を見て行った。ほとんどが私が訪れたことがない滝ばかりであった。勿論、見る角度によって滝の傾斜の違いとかを配慮したし、水が滝面を這っているかなどには気を使った。それでも私自身が見直した時には数％は違った分類に入れていた。また、どの分類にするか迷うものも沢山あった。一番には滝面の傾斜はなかなか目測で分かるものでなく、習熟しようにも滝面傾斜が計測してある滝がなかなかない。次に、連瀑の扱いである。滝の上流、下流に小滝を伴うことはままある。本滝が大きければ単瀑として取り扱うが、連瀑とすべきか迷うことはしばしばであった。連瀑とすべきか階瀑とすべきかの迷いも大きかった。
こんな調子なので、評定者が異なれば違った判断が下されることも少なくないだろう。結局は適当にしたのだけれどもそれでもこれだけの成果が見られた（地質と滝形態に多くの関連を見いだせた）。より精緻に分類すればそれだけの成果が得られるのかは、今後の検討課題である。
５．滝の構成岩石と滝形態について
今回の検討で最も顕著であったのは火山岩の滝に直瀑が多く（Ｐ５、図１Ｂ）、連瀑が少なく（Ｐ５図４）、標高も高く（Ｐ５図５）、岩石の形成年代も新しく、単瀑で見ると落差も高く（Ｐ５図２Ｂ）、傾斜も急であった（Ｐ５図３）ことである。これは現地で最近噴火して堆積した溶岩が最近浸食が開始された過程で多くの滝をかけるということを意味している。私は本HP内の「巨大カルデラの滝の成因を考える」というページで、火砕流堆積物（＝溶結凝灰岩）に多くの直瀑が懸かる理由を考察したが、その考察は溶岩の場合にも当てはまる。上述の傾向は安山岩、玄武岩、詳細不明の溶岩に顕著で、特に特定不能の溶岩に強かった。詳細不明の溶岩としたのは、「～山溶岩」と表記された特定の火山の溶岩を総称したものであるので、上述の考察を裏付ける。
一方、溶結凝灰岩、流紋岩の滝には火山岩特有の滝以外にも、緩斜瀑も結構存在した（Ｐ７図１Ｂ）。例えば、南九州では溶結凝灰岩の滑滝を良く目にする。これらの岩石は噴火時に流動性に富んでいるということを示すのだろうか。
次に顕著な特徴は深成岩に緩斜瀑が多いことであった（Ｐ５図１Ｂ）。これは深成岩の中でも類例の多い花崗岩の特徴であるが、花崗閃緑岩でより顕著である。深成岩は地下深くでゆっくりと冷却されたと考えられる。そのため、不規則な亀裂になりにくく、滑滝になりやすいことの反映であろう。少なくとも南九州では、一枚板の花崗岩の滝をよく見かける（急傾斜も緩傾斜もある）。
一方、花崗班岩は随分様子が違う（Ｐ７図１Ｂ）。日本三名瀑の随一、那智の滝に代表されるように高落差（Ｐ７図２Ｂ）、急傾斜（Ｐ７図３）の滝をかける。この岩石は硬くて浸食に抵抗するためと思われる。ただし、分布に偏りが見られ、ほとんどが紀伊半島、宮崎にも一部分布している。
堆積岩の中では砂岩、チャートが標準的で、礫岩は階瀑（Ｐ７図１Ｂ）、連瀑数（Ｐ７図４）が多く、小滝を連続するイメージがある。玄武岩溶岩には緩斜瀑が多かった（Ｐ７図１Ｂ）。理由はよく分からない。
変成岩の岩石には種類が多く、どの岩石も２０に満たない数の滝しか収録されていない。それらの滝の個性は豊かであるが、全体を集計してみると堆積岩の滝の形態分類の構成比率とほぼ一致する（Ｐ５図１Ｂ）。基本的に堆積岩が変成したものだからだろうか。
懸崖瀑、壇瀑は火山岩に多数、堆積岩に少数見られた（Ｐ５図１Ｂ）。懸崖瀑は不安定な構造、壇瀑は落差が低くていずれ浸食される運命にあると言えるだろう。形成年代の若い火山岩に多く見られることはうなずける。溶結凝灰岩の懸崖瀑のメカニズムについては「巨大カルデラの滝の成因を考える」、砂岩のそれについては「天草の砂岩泥岩互層と滝」というページで考察している。
滝の構成岩石が滝の形態の決定的因子とはなっていなかった。溶結凝灰岩、安山岩の直下瀑や懸崖瀑が多いという特徴は実は新しい年代に形成された場合の特徴であるという指摘（Ｐ７図7A、Ｐ７図７Ｂ）は興味深い。火山岩に直下瀑が多いという事実は岩石の性質というよりも最近の噴出物が浸食され始めたという過程を示すことを示唆するからである。岩石の同定のみならず、なぜこの岩石がここにあるのかを考える必要がありそうだ。
６．階瀑の取り扱いについて
今回の検討は階瀑を原法より拡大解釈して用いた。滝おやじさんは分裂しかけた滝という意味合いで、段があるものとした。私は滝の途中で傾斜が変わるものを含めた。その理由は原法通りにやると、類例が少なくなって特別な存在となるからである。少数のサンプルしかない群を作ると統計学的検討を行う上で不利になるからである。
私のこの解釈が悪影響を及ぼしていないかを見るために、明瞭な段をなす５８滝と傾斜が途中で変化する４９群に分けて比較した。落差、標高、滝を構成する岩石の比率に差はなかった。段が明瞭な滝の方が傾斜が急であったが、統計学的有意差はなかった（データ示さず）。傾斜が急な滝の段は認識しやすく、傾斜が緩い場合には段の存在が目立たなくなるという事情を反映しているであろう。
原法通りにしても余り大きな変化はなかったであろう。
７．壇瀑について
今回の検討では壇瀑は多くは火山岩、一部堆積岩と比較的成因を反映した分類になった。しかし、これにはいくつか問題点があるかも知れない。一つは落差と幅が既知のものは少ないので、はっきり幅が広くなければ壇瀑としなかったこと。より幅が狭いものまで含めると様相が変わってくる可能性がある。
さらに、壇瀑としたものの滝面傾斜を調べると、直下１２、急傾斜７、中傾斜７、緩傾斜２と急傾斜のものが明らかに多かった。緩傾斜としたものは一つは流紋岩の滑床、もう一つは小落差の段の連続で苦し紛れにここに入れたものであった。緩傾斜の壇瀑がないかというとそうではないだろう。例えば、花崗岩ではよく見られるが、多くの場合には連続して連瀑となるのでここには含まれないことになる。緩傾斜の壇瀑はよほど落差がないと滝と認識されないであろう。
将来的により対象を広げて再検討すると今回とは異なる結果になる可能性も残されている。
８．日本の滝の基本的な二大成因
こうして見てくると日本の滝には大きく二つの成因があることが分かる。一つは最近の火山噴火による溶岩や火砕流堆積物などが浸食されてできたもので、しばしば高落差、急傾斜になる。もう一つは河川の浸食の過程で浸食に抵抗する硬い岩石にかかる滝である。
堆積岩地形では岩石が形成されてから長い時間が経っているので、浸食が進み高落差の直瀑が残される確率は低い。しかし、日本列島は全域で大洋プレートの沈み込みのために造山運動にさらされている。その結果、少しづつ全体の高度が上がると、河川の下刻が再開される。その過程で硬い岩石が浸食に抵抗すると滝になる。その代表的な硬岩がチャートである。その分布の広がり以上に滝が多いと思われる。特に硬い岩石でなくても、周囲に浸食により弱い岩石があるとやはり滝が懸かりやすい。砂岩は泥岩と同時にしかも広範囲に分布することが多い。泥岩は細かく割れやすく、砂岩はしばしば塊状に分布する。そこでは岩石が硬いほど、塊が大きいほど高落差で急傾斜になると考えられるが、本検討ではその点までは検討できてない。
浸食に弱い石灰岩や蛇紋岩などの滝は珍しいことになる。
最後に
北中康文著「日本の滝 東日本６６１滝 西日本７６７滝」を用いたメタ解析を行った。地質と滝形態にある程度の関連があることが明らかとなった。火山岩と花崗岩で顕著であった。
滝分類の判定方法、サンプリングの妥当性など方法論的な問題は残るものの、統計学的に滝形態をみた数少ない検討と考えられる。
参考文献
１）北中康文（２００４）：日本の滝①東日本６６１滝．山と渓谷社
２）北中康文（２００６）：日本の滝②西日本７６７滝．山と渓谷社