水平傾斜の成層砂岩にかかる高落差の直瀑群
宮崎県中北部珍神山層の瀑布群

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要 約
宮崎県の代表的な滝の一つである祇園滝と布水滝はともに砂岩からなり同じ地層に属している。宮崎県中北部の珍神山層は整然とした成層砂岩からなっており、前述二滝を含め大型の直瀑6滝をはじめ多数の滝がある。
 成層砂岩とは砂岩が板状になって積み重なっている地層を言い、この成層砂岩が水平傾斜で厚く積み上がった所に滝がかかると直瀑になりやすい。更に成層砂岩の単層が厚いこと、整然としていること、滝上部に厚い砂岩層があること、成層砂岩が下流側が上向きのわずかな傾斜を持つことが直瀑になりやすい条件である。一般に落差が高いと直瀑を維持するのは難しいが、これらの条件が重なり合うと高落差の直瀑を形成する可能性がある。一方、これらの条件を満たせないと階段状斜瀑になる可能性がある。
 全国的に見てもここは砂岩からなる高落差の直瀑を有する代表的地域である。一般には砂岩の直瀑はせいぜい30mの落差しか有しないので、水平傾斜の成層砂岩の存在は砂岩の滝が高い直瀑となるための一つの条件であろう。

はじめに
宮崎にある大きな滝は火成岩由来の地形にかかることが多い。堆積岩地形に有る滝で有名なものといえば木城町の祇園の滝、西米良村の布水滝があるが、どちらも高落差の直瀑である。この二滝は同じ地層にかかっていて、珍神山層注1という成層砂岩(砂岩泥岩互層であるがほとんど砂岩からなるもの)からなる層である。木城と西米良村の中間の西都市北部にも同様な大型の滝が存在するが地元の人以外にはほとんど知られていない。大型の直瀑以外にも幾つかの滝がある。これらの滝の成因、特に高落差の砂岩の直瀑が出来るメカニズムについて考えてみた。

成層砂岩と珍神山層
宮崎県の堆積岩地質の大部分は西北部を除き四万十帯からなっている。四万十帯の基本構造は砂岩泥岩互層である。これは板状になった砂岩と泥岩を交互に重ね合わせたような構造で、横断面をみると砂岩と泥岩が交互に棒状にみえる。その中でも砂岩の比率が多い場合には砂岩優勢、逆の場合には泥岩優勢の互層と呼ぶ。その中でほとんど砂岩ばかりになっているにも関わらずに互層構造を残す場合を成層砂岩と呼ぶ。分厚く整然とした成層砂岩層が宮崎県の中北部、延岡市から西米良村にかけて、北東から南西の方向に線状に分布している。古い地質図には珍神山層として紹介してあるが、最新のものでは日向層群中の成層砂岩相(神門)や日向層群北部帯厚層理砂岩相とされている。
   大昔、この互層が大洋底で形成された時にはその傾斜は水平に近いものであったろうが、プレートの動きに乗って移動し、プレートが沈み込むときに剥がされて付加体として日本列島に次々に張り付けられていった。貼り付けられていく過程で地層は引き起こされ、曲がったり折れたり(褶曲、断層)、古い地層の上に新しい地層が盛り上がったりした。結果として地層は瓦を葺いたような形になり(覆瓦構造)同じ地層構造が水平的または垂直的に繰り返し出現する場合がある。 成層砂岩は崖になることが多く、しばしばごつごつした山容を呈する。成層砂岩の傾斜はばらばらであるのだが、所によっては水平に近いところもある。水平傾斜の成層砂岩が厚く積み上げられたところには垂直の崖が出来やすく、そこに滝が出来ると高落差の直瀑となる。

図1.成層砂岩相と滝群
参考文献に挙げる地質図、延岡・島浦および日向図幅の珍神山層C1、神門図幅の日向層群成層砂岩相、尾鈴および村所図幅の日向層群北部帯厚層理砂岩相を黄土色で着色した。この地質にかかる滝を挙げ北東から番号を付した。ただし水車滝は参考に挙げたもので成層砂岩にかかるのではない。

珍神山層にかかる滝群の紹介
珍神山層にかかる滝13滝をリストアップした(H名称不詳滝はおまけだが)。高落差の直瀑群6滝、階段状斜瀑2滝、その他5滝に分類した。参考に成層砂岩相の下部に存在する水車滝を提示する。

1.高落差の直瀑群
本滝群の中核を成す滝群であり、高落差の直瀑からなっている。成層砂岩が厚く積み重なり、たまたま水平に近い傾斜であるときに高落差の斜瀑がかかる可能性がある。山奥にあり地理的にはかなり近いのだが、訪問しようとすると道程が全然違うので同じグループとは気付きにくい。
図2-1A.F祇園滝 図2-1B.同遠景
本滝群の代表的な滝。落差75mを誇り、水が全面に渡って自由落下している。滝面全体が水平傾斜の成層砂岩からなり、整然とした平行線を描いている。この写真では位置関係が分かり辛いが、まず川の上下流軸に沿って垂直な壁が立っている。その壁に直角に交わり川を横断する壁が立ち川の上流側に棚を作っている。その棚上を川が流れ滝を作っている。従って落ち口の上に見える壁は川の上下流軸に沿った壁の続きである。
 砂岩層は滝の上部で厚く、下部では薄くなっている。滝壺の対岸の節理を見るとわずかに下流側が上、上流側が下という向きに傾いているのが分かる。
祇園滝の遠景像。手振れで失礼。祇園滝の周囲全体が成層砂岩相であるのが分かる。この角度からは位置関係が分かり易い(川の上下流軸に沿って垂直な壁が立っている。その壁に直角に交わり川を横断する壁が立ち川の上流側に棚を作っている。その棚上を川が流れ滝を作っている。
 左の写真は見上げで撮っているので歪んでいるが、この写真では祇園滝の層状砂岩の整然とした様がよく分かる。
図2-2.C鍵掛の滝 図2-3.D椎尾の滝
祇園滝の下流に懸谷型に出来た滝。落差は50m。
祇園滝同様に滝面全面が成層砂岩からなるが整然さは祇園滝に遠く及ばない。厚い砂岩層と薄い砂岩層が交互になっている。滝の頂上部は斜瀑様、上半分は自由落下、下半分は滝面に傾斜がついている。直瀑とすべきか、急斜瀑とすべきか迷うが、辛うじて直瀑とした。この写真は滝壺から見上げているので、下部の落差が強調されていることに注意。
 滝壺から手前に流れ椎尾の滝からの流れと合流し、100mほどで祇園滝からの本流と合流している。
鍵掛の滝と同様に祇園滝の下流に懸谷型にできた滝。落差は40m。
樹木に隠れて全容を見渡すのは困難であるが、全面が成層砂岩で覆われている。その傾斜は写真の向かって右が上の方に傾いている。滝面には傾斜があり急斜瀑である。水量は少なくこの後写真の右の方に流れを変え、落差10mほどの直瀑を落ち鍵掛の滝との流れと合流し、祇園滝からの本流と合流する。
図2-4.J地蔵滝 図2-5.I石の元滝
滝全面が水平傾斜の成層砂岩からなる。基本的には直瀑であるが、滝中央部には段がある。この写真では滝上部に日が射して分かり難いが、滝上部と滝下部は砂岩の単層が厚いのに対して、中央部は薄くなっている。成層砂岩は整然としているが、滝上部では少し風化が進んでいる。
 滝壺はなく、石畳に直接落水している。滝下部は大きな転石に覆われた急傾斜で、水は転石の下に伏流し、所々で転石の間から顔を見せている。詳しくは「地蔵滝訪問記」参照。
ほんの少し傾斜があるが直瀑といって良いだろう。落差は目測で30〜40mくらい。水平傾斜の薄い砂岩層が厚く積み上がり、最上部に厚い砂岩層が載っている。この写真では分かり辛いがその上にもう一枚厚い砂岩層が載っていて、少し後退している。そこに段を生じて水が跳ねほんの少し左にねじられて落ちてきている。手前の石の向こうに浅くて小さな滝壺がある。
 この滝の下流部も水平傾斜の厚い成層砂岩で2〜5m程度の小滝が5連続している。滝の上流部も同じ構造で小滝が少なくとも3連している。詳しくは「石の元滝訪問記」参照。
図2-6A.K布水滝(上部) 図2-6B.同(全体像)
落差75mとこの滝群を代表する滝でありながら、水量が少ないことが欠点である。
 この写真は落ち口の様子であるが、厚い砂岩層と薄い砂岩層が交互に来ている様子が分かる。この部分では浸食が進み、わずかに斜瀑状(階段状斜瀑)になっている。
滝の全体像である。厚い砂岩層と薄い砂岩層が交互に来ているのが分かるが、下部には特に厚い砂岩層が二つあるのが目立っている。傾斜はほぼ水平である。水は自由落下しているのであるが、水量が少なく霧状に降り注いでる。水量が多いときには落水が見られるという。
 滝壺は無く滝下部は転石が積もって急傾斜で落ちていく。

2.階段状斜瀑群
一般的には滝の落差が高くなると直瀑を維持するのは難しく、傾斜がついて斜瀑になる。水平傾斜の成層砂岩が斜瀑になるときには階段状の段がつく。砂岩の単層が薄い場合(一つ轟)や高瀑の下部(旧名祇園滝、鍵掛の滝や椎尾の滝にも軽度)にこの傾向が現れやすい。
図3−1.一つ轟
目測で推定落差20mくらい。水平傾斜の整然とした成層砂岩にかかる斜瀑である。
図3−2.旧名祇園滝
祇園滝の上流にある滝。正式名称はないということで仮にこう呼ぶ。この写真は滝の下半分しか映っていない。推定落差、目測で50m、地形図読図で30mである。現在は祇園滝上流に向かう道は通行止めとなっているために行けない。
 祇園滝上流では成層砂岩の厚さが薄くなるために階段状斜瀑になったと考えられる。
 かってはこの滝が「祇園滝」という名で、現在の祇園滝は「観音滝」であったのが、いつのまにか名前が移ってしまったという話が足利武三、井上優著、「九州の滝 渓谷 湖」という本に書いてある。

3.その他の滝群
その他の成層砂岩にかかる滝を挙げる。整然とした成層砂岩でありながら低地にあるため落差が低い滝(石田川にある滝)、成層砂岩が整然としてないために普通の急斜瀑にしか見えない滝(お滝さん、観音滝)、二枚の逆層の砂岩層によってできた二連瀑(虹の滝)、本来は対象ではないが説明のために掲げた2滝(名称不詳滝、水車滝)である。
図4-1.@名称不詳滝(石田川にある滝)
目測による推定落差は10mぐらい。ご覧のように整然とした成層砂岩であるが、ここは低山であり高落差の滝には成りえない。
図4-2.Aお滝さん 図4-3.B観音滝(東郷町)
別名を津々良滝という。落差は30m。急斜瀑であるが、岩がごつごつとして落水が分岐している。この写真では成層砂岩にはとても見えない。書物などの左右幅広く撮った写真を見ると成層砂岩の壊れた部分に滝がかかっているようにも見える。AHさんの情報では滝口付近はかなり傾斜を持った逆層の厚い成層砂岩である。 落差は30m。急斜瀑であるが成層砂岩にかかっているようには見えない。写真の右下の岩石は成層砂岩のように見えるけど・・・成層砂岩の崩れにかかっているのだろう。
図4-4.H名称不詳滝 図4-5.L虹の滝

林道の脇にある小さな滝。砂岩層の厚さはせいぜい数十cmであるが、立派な直瀑である。「落差が低いと薄い砂岩層でも直瀑になるが、高くなると斜瀑になる」ことの説明、比較のために載せただけで、これが滝であると強く主張したい訳ではない。

落差40m。二連の直瀑。厚い成層砂岩が二枚、傾斜は見てないが多分逆層(上流側が下、下流側が上の傾斜)に突き刺さっているのだろう(図6の逆層を参照)。
図4-6.水車滝
滝の場所から成層砂岩の滝と思って行ってみたが、ご覧のように似ても似つかない滝だった。写真で分かり難いが中央部に段があり緩傾斜の部分を挟む。落差は10〜20mくらい。頁岩から出来ている。
 地質図の説明をみると成層砂岩の下、基盤の地質が露出したところに相当するということ。この滝の上部が成層砂岩相ということだ。
 比較対照として掲載した。

考察

1.宮崎の大型の直瀑と本項着想の経緯

表1.宮崎県の主な滝
名前 場所 落差(m) 形態 構成岩石
鉾岳大滝 北方町鹿川鉾岳谷 100 急斜瀑 花崗岩
幻の滝 椎葉村木浦谷 80 急斜瀑 砂岩
行縢の滝 延岡市行縢山 76.6 直瀑 花崗班岩
祇園滝 木城町中之又 75.2 直瀑 成層砂岩
白滝 都農町ケヤキ谷 75 急斜瀑 溶結凝灰岩
布水滝 西米良村石堂山 75 直瀑 成層砂岩
香花谷観音 北川町川内名 75 連瀑(直瀑+急斜瀑) 花崗班岩
矢研ヶ滝 都農町矢研谷 73 直瀑 溶結凝灰岩
大斗の滝 西郷村笹陰 70 直瀑の三連瀑 玄武岩溶岩
常光寺滝 高千穂町上岩 70 急斜瀑(二連瀑) 砂岩
竜ヶ脇滝 川南町白髭 63.6 急斜瀑の三連瀑 溶結凝灰岩
白滝 五ヶ瀬町荒谷 61 急斜瀑 玄武岩溶岩
竜ヶ岩の滝 高千穂町上野 60.6 直瀑 石英安山岩質凝灰岩
落水の滝 北川町落水谷 60 急斜瀑 花崗岩
すだれの滝 都農町ケヤキ谷 60 急斜瀑 溶結凝灰岩
銀水の滝 南郷村 60 急斜瀑 玄武岩溶岩
表の説明:この表は良く知られた滝で、各種文献に記載され行政による案内などもあるもの(幻の滝、鉾岳大滝を除く)をあげた。落差の出典は鉾岳大滝、鉾岳大滝、幻の滝は「九州の沢と源流」、それ以外は宮崎県HP。ただし、幻の滝は実測75m。構成岩石は地質図の読図による推定を含む。
 この表にリストアップした滝は筆者の主観によった。この他にも大型の滝の存在は知られているが、詳細な情報が入手できなかった。
 滝といえばやはり直瀑が見栄えがする。更に落差があれば言うことない。表1に宮崎県の代表的な大型の滝を示す。16滝のうち直瀑は僅かに5滝である。行縢の滝、矢研ヶ滝は厳密にいうと急斜瀑である。祇園滝は水がすべて自由落下しており、随一である。布水滝は落ち口でこそやや斜瀑様であるが、中央部では水が自由落下している。落差も高く、祇園滝に匹敵といいたいが、水量が少ないために滝足部ではシャワー状にばらけるのと、滝直下以外に全体を見渡すビューポイントに欠けるのが弱点である。竜ヶ岩の滝は落差50mの主瀑に10m級の小瀑が連なる連瀑である。観瀑台からは主瀑と最初の小瀑の写真が撮れるので良く紹介に使われる。この二滝の落差の合計が60.6mということで、主瀑は落差50mである。この主瀑も上の方に段があるので直瀑という観点からは見劣りがする。
 ということで宮崎県の代表的な高落差の直瀑は祇園滝と布水滝ということになる。また、この2滝は砂岩という共通点も持っている。表1に挙げた16滝中、火成岩または火山噴出に関係するものが12滝、堆積岩すなわち砂岩によるものは4滝のみである。
 祇園滝が成層砂岩からなることも、それが珍神山層と呼ばれる地層であることもと漠然と知っていた。ある日、ふと、布水滝も同様でないかと思い地質図を出してみた。当たり、同じ地層に分類される。とすれば、この間にも同様の大型の滝があるのではないか。あるとすれば西都市だがここは滝情報の少ないところだ。早速、滝名鑑4000をチェックした。候補になりそうなのは銀鏡川水系の水車滝、打掛川の地蔵滝、尾八重川の石の元滝であった。2007年、まず水車滝を目指した。銀鏡の集落の北の果て道の両側に門のように垂直に切り立った崖があった。ここから成層砂岩地帯だと確信した。しかし、辿り着いた水車滝は10〜20m級の斜瀑、しかも黒色の頁岩。祇園滝とは全く違った。次に、地蔵滝、遠くから遠望するだけ。様子は分からないまま望遠で撮影して帰った。帰ってパソコンに取り込み、拡大してびっくり水平の線が何本も見える。成層砂岩だ。落差をチェックすると最少で30m、最大で70m。40〜50mと考えて良いだろう。次の石の元滝は苦労したが(詳細は石の元滝訪問記を参照)同程度の成層砂岩の直瀑であった。

2.直瀑と斜瀑
直瀑はほぼ垂直な崖を有するが垂直な壁は高くなればなるほど構造的に不安定になる。例えば砂場で5cmの垂直な壁は作れても、1mのものは無理である。でも傾斜がある壁で良ければ、1mの壁(この場合、砂山)も容易に出来る。岩石の場合にはこれより高い垂直の壁は容易に出来るが20mぐらいが良いところだろうか。硬い岩石ほど高くできるはずだ。また同じ硬さなら、比重が軽い岩石の方が高くできるだろう。仮に垂直の壁は出来てもそれは壊れやすいはずだから、新しいということも条件になるだろう。
 しかしそれにしても単一の(塊状の)岩石が高い直瀑を作るにも落差に限度があるだろう。もし、それ以上の落差の直瀑が出来るとしたら、そこには何らかの仕組みが存在することになる。「巨大カルデラの滝の成因を考える」のページではその一例を紹介した。そこでは、滝の水流が直瀑維持に重要であった。しかし、本項で指摘しているのは地質の構造そのものに垂直の壁を作る作用があり、水流は余り関係がない場合である。

3.層状構造 
一般的に塊状構造より層状構造をとることで強度は増加するとされている。成層砂岩では板状の砂岩を積み重ねた形になっており、その傾斜が水平に近い場合には、垂直に折り曲げる力つまり崩れ落ちようとする力に抵抗することが期待される。そのため通常より高い落差を保つことができる。 
 更に、もしも切断されたとき(=崩れ落ちた時)にはその切断面は垂直になりやすいのではないかと思う。この点につき力学的裏付けの記述を探したが見つけられずにちょっと自信

図5.布水滝上部
布水滝の最上部には分厚い砂岩層が乗っている。この砂岩層の左端に落ち口が見える

がない。
 落差が低いと垂直の壁を維持するのは容易だが、高くなると難しくなる。砂岩層の単層の厚さが厚いほどより高さを高くすることができる。一方、砂岩層の厚さが薄く段数が多くなるともはや垂直の壁は存在できずに、上の段が少し上流側にひっこむことで安定化が図られる。こうして階段状の斜瀑が生じる。祇園滝付近では砂岩層が厚いのに対し、標高が上がると薄くなるとされている。祇園滝の上流の旧名祇園滝が階段状斜瀑になっているのもうなずける。鍵掛の滝の上半分は直瀑であるのに下半分は斜瀑様になっている。落差が高くなると斜瀑になることで安定を図ったいると考えられる。しかし、鍵掛の滝より落差がある祇園滝では全面直瀑であり、もう少し秘密がありそうだ。
 一方、滝上部に分厚い砂岩層を頂く場合もある。右の写真は布水滝の上部を撮したものである。分厚い砂岩層が見える。最上部に堅固な構造が乗ることで、例え下部が軟弱でも全体の安定化を図ることが出来る。石の元滝は滝の上部と滝壺より下流が水平傾斜の厚い成層砂岩で滝崖は薄い成層砂岩というサンドウィッチ構造をしている。薄い成層砂岩は崩落しやすく、上に厚い砂岩層がくることで安定化し垂直の壁を維持できているものと考える。祇園滝でも滝上部の砂岩層の方が下部のそれより厚い。布水滝のような分厚さではないが、壁の安定化に役立っているだろう。
 また、成層砂岩が整然としていること、すなわち乱れや壊れがないことも安定するために重要であろう。この点でも祇園滝のそれが一番見事である。

4.成層砂岩の傾斜の僅かな違いによる滝の形態変化
ほぼ水平傾斜の成層砂岩でも全く水平ということはなく、少しはどちらかに傾くものである。ここでは川の流れを軸に下流側が下がっている場合(順層)、上がっている場合(逆層)を考えてみよう。その様子と実例を下表に示す。
 祇園滝も下表の分類でいうとわずかに逆層になる。滝を見上げても砂岩層の下部が見える所が多く、滝壺から対岸を見ても、層が下流側を上にわずかに上がっているのが分かる。砂岩層の先端は例え破断したとしても、下側=上流側に詰まりことで、滝が崩落しにくくなり、結果的に高い直瀑が維持されることになる。
 布水滝も全く同様で同じように砂岩層の下端が見える所が多い。この滝もわずかに逆層になっている。さらに前述のように最上部に極端に分厚い砂岩層を抱いている。こうしてみてくると祇園滝、布水滝の二滝が高落差ながら直瀑を維持できるわけが理解できる。
 結局、高落差を保てると考えられる条件を祇園滝が一番持っているようだ。@成層砂岩が整然として壊れ、歪み、ねじれが少ない。A滝の下部に比し、上部の成層砂岩の方が厚い。B成層砂岩の傾斜がわずかに上流側を下に傾斜しているため壊れても落ちにくい。

表2.成層砂岩の傾斜の僅かな違いによる滝の形態変化
順層 わずかに順層 わずかに逆層 逆層
分厚い砂岩層の上部は流れ落ち、砂岩層が露出し水が流れると緩斜瀑になる。甌穴を生じるときもある。 滝の上部では砂岩層の先端部がずれて落ちやすくなるために、上部に段が出来やすい。 砂岩層の先端は上流よりに詰まり、落ちにくく結果的に高い直瀑となる。下から見ると砂岩層の先端の下部が見える。 分厚い砂岩層は浸食に抵抗するために連瀑が形成される。しばしば裏見の構造や落ち口直前までの伏流が見られることがある。
祝口観音滝(熊本県上天草市) 石の元滝注2 祇園滝 虹の滝

5.周辺地域の成層砂岩にかかる滝との比較
ほぼ水平傾斜の砂岩泥岩互層または成層砂岩にかかる滝群として、猪八重渓谷(南那珂郡北郷町)および天草諸島(熊本県天草市など)が挙げられる。

1)猪八重渓谷(南那珂郡北郷町)

表3.砕屑岩からなる代表的直瀑
県名 滝名 落差(m) 分類注1 分類注2 地質
静岡 安倍大滝 80 直瀑 急斜瀑 泥岩・互層
宮崎 祇園の滝 75 直瀑 直瀑 砂岩
宮崎 布水の滝 75 直瀑 直瀑 砂岩
徳島 灌頂ヶ滝 70 直瀑 直瀑 泥岩
静岡 宇嶺の滝 70 直瀑 急斜瀑 砂岩・泥岩
和歌山 まぼろしの滝 63 直瀑 直瀑 砂岩
徳島 轟の滝 58 直瀑 直瀑 砂岩
沖縄 ピナイサーラの滝 55 直瀑 直瀑 砂岩
宮崎 鍵掛滝 50 直瀑 直瀑 砂岩
群馬 小中大滝 50 直瀑 急斜瀑 互層かチャート
奈良 高滝 46 直瀑 急斜瀑 泥岩
山梨 見神の滝 42 直瀑 急斜瀑 泥岩
広島 竜頭の滝 40 直瀑 急斜瀑 泥岩
新潟 視後平の滝 30 直瀑 急斜瀑 泥岩
和歌山 雷の滝 30 直瀑 急斜瀑 互層
石川  タルミガ滝 30 直瀑 直瀑 礫岩
岐阜 岩舟の滝 30 直瀑 直瀑 礫岩
兵庫 荒滝 30 直瀑 直瀑 礫岩
日本の滝、東日本661滝および西日本767滝によった。同書は東日本版では特徴的な滝のみ、西日本版では収録全滝の地質が記載されている。同書の分類で直瀑とされ、構成岩石が砂岩、泥岩、その互層、礫岩とされたもので落差が30m以上のものを抜き出した。もちろんすべての滝を網羅したものではなく、また西日本の滝の記載が厚いことに注意。更に東日本版については同書で直滝とされ、落差50m以上の滝について国土交通省国土調査課HPに掲載された表層地質図を用いて地質を推計した。その結果、安倍大滝と小中大滝を追加した。後者については小縮尺の地質図しかなく、砕屑岩であるとの確証はない。また、落差は公称値以外では目測によるものも含まれる。
注1:同書の分類はいわゆる永瀬分類によっている。直瀑、分岐瀑、渓流瀑、段瀑、潜流瀑に分類されている。
注2:いわゆる永瀬分類は科学的分類としては不適切でないかという筆者の主張から同書の写真を元に独自に判断した。ここでは直瀑は概ね落差の半分以上で水が自由落下するもの、急斜瀑は傾斜は急であるが水が滝面を伝うものとした。
ほぼ水平傾斜の砂岩泥岩互層に多くの滝がかかっている。しかし、その単層は10cm〜数10cm程度と薄く、である。中心的な五重の滝や岩つぼの滝も階段状斜瀑となっている。

2)天草諸島
 天草は緩傾斜の砂岩泥岩互層や成層砂岩が随所に見られる。緩傾斜の成層砂岩の上面に水が流れて出来た特徴的な緩斜瀑である祝口観音滝、御手水の滝(いずれも上天草市松島町)、逆層の砂岩泥岩互層にかかる百貫様の滝群(天草市旧本渡市)、逆層の成層砂岩にかかる神掛の滝の連瀑(天草市新和町)、成層砂岩にかかる行者の滝(苓北町)などの滝がある。最初の二滝を除きいずれの滝もほぼ直瀑であるが、落差は10m級である。天草諸島は標高が低く高い滝が生じる地形ではない。

    天草の砂岩泥岩互層と滝

6.本滝群の日本の砂岩の直瀑における位置づけ
 前述のように一般には垂直の壁を持つ直瀑は構造的に不安定で高い落差を持つことは困難と考えられる。しかし、少しでも傾斜があればかなり落差を高めることが出来る。
 日本の代表的直瀑の中で砕屑岩(砂岩・泥岩・礫岩)からなる滝の一覧を表に示した。表の注釈にあるとおり、「日本の滝」という書物からの抜粋である。代表的あるいは高落差の滝すべてを網羅するものでもなく、また西日本の滝記載が手厚いわけであるが、大方の傾向は知ることは出来ると思う。上記のような観点で厳密な意味での直瀑を考えてみよう。
 第1位は静岡の安倍大滝で公称80mであるが、厳密には急斜瀑である。しかし、地元の滝愛好家の間ではもっと低いのではないかと言われ、地形図で読図すると30〜60mにすぎない。
 第2位と3位を本滝群に属する祇園滝と布水滝が占めている。

図6.和歌山のまぼろしの滝
HP「赤目滝」から許可を得て転載。原図を縮小し、明度を上げた。

静岡の宇嶺(うとうげ)の滝は落ち口では急傾斜であるが、上3分の1当たりで傾斜をやや緩くしており急斜瀑に分類するのが良いと思う。
  徳島の轟の滝は公称値58mであるが、実際の落差はもっと低いと記載され、 同様の記載は日本滝名鑑4000にもみられる。結局、落差50m以上の直瀑は厳密な意味では6滝ということになる。
 和歌山のまぼろしの滝をHP「赤目の滝」から転載させていただいた。水が自由落下する文句なしの直瀑である。注目したいのは滝上部に横長に砂岩が厚く乗っていることである。布水滝と同様に滝上部に分厚い水平傾斜の砂岩が載ることで崖を安定化させ、直瀑を維持出来ていると考えることが出来るのではないだろうか。この写真では成層砂岩とは断言できないが、「日本の滝」に載った写真を見ると滝中央部にも幾つか割れ目があり、成層砂岩かも知れない。ただし傾斜は水平ではなく向かって右に高く、左に低い方に走っているが、滝上部では付近では水平に近くと帳尻(?)が合っている。
  ピナイサーラの滝の写真をHP「滝の引力」から転載させていただいた。この滝は沖縄の西表島にあるが、同島は全域が砂岩から出来ているという。滝崖全面に水平に成層砂岩が走るのが分かる。滝崖中部の成層砂岩は比較的薄いのに対して、滝最上部は特に分厚い成層砂岩から出来ている。その下部の薄い成層砂岩は崩落し、滝崖が少し後退し、直瀑(懸崖瀑)となっている。また、近くにあるマリュドゥの滝やカンピレーの滝も岩床を水平に流れ、落差の低い直瀑を落ちまた岩床、という様は水平傾斜で分厚い成層砂岩の断端を落ちていっているに違いない。
 以上の二滝は本滝群と同様に水平傾斜の分厚い成層砂岩にかかる高落差の直瀑であるようだ。

図7.沖縄のピナイサーラの滝
イチローさんのHP「滝の引力」より、許可を得て転載した。滝崖の様子が分かるように許可を得て画像処理、トリミングしたため、元の写真の芸術性を損なっている
次に控えるのも本滝群の鍵掛の滝で落差50mである。群 馬の小中大滝は途中で傾斜が変わるが、全体としてみれば急斜瀑である。またこの滝は砂岩泥岩互層またはチャートで、どちらかは資料不足で断定できない。
 それ以下の落差の滝を見てみると落差40m級の滝はいずれも急斜瀑である。落差50m以上の直瀑6滝中、砂岩に限れば5滝中5滝で水平傾斜の分厚い板状の砂岩が存在することになる。  
 唯一の例外は徳島県の灌頂ヶ滝でペルム記の泥岩とされている。 泥岩が高い垂直の壁を作るのは不自然な感じがするし、同書の写真では急斜瀑のようにも見えたのでインターネットを検索したが問題なく直瀑である。他の泥岩の直瀑は30m以下なのは表からも分かる。何故この滝がこんなに落差があるかは不明である。
 以上考察を進めてきたが、全国の全滝との比較ではないので最終的な結論が出来る状態ではないことを改めてお断りしておく。

結論
宮崎県中北部の珍神山層において分厚く成層砂岩が水平に堆積したところには、高落差の直瀑が点在する。全国的にも同様の構造の滝は存在するので、水平傾斜の成層砂岩の存在が高落差の直瀑の成因に関係する可能性が考えられる。


注1:珍神山層は地質学関係者は「ちんじんさんそう」と呼び、地質図の英語表記も「Chinjinzan Formation」となっているが、地元では珍神山は「うずかみやま」と読むそうだ。

注2:石の元の滝の構造は些か複雑。滝上部では成層砂岩が下流部に向かって僅かに下向き(順層)になっているのに対し、滝下流部では僅かに上向き(逆層)になっている。そのため滝本体の薄い成層砂岩は(逆層のため)ほぼ垂直になっているの対し、最上部の厚い成層砂岩は(順層のため)先端部が脱落して僅かに後退している(ここに挙げた写真では分かり難いが)

参考文献

1)宮崎県(1987):土地分類基本調査「日向」図幅.宮崎県

2)宮崎県(1988):土地分類基本調査「延岡・島浦」図幅.宮崎県

3)足利武三、井上優(1995):九州の滝 渓谷 湖.西日本新聞社

4)宮崎県(1999):土地分類基本調査「尾鈴山」図幅.宮崎県

5)宮崎県(2001):土地分類基本調査「村所」図幅.宮崎県

6)北中康文(2004):日本の滝@東日本661滝.山と渓谷社

7)木田 薫(2005):日本滝名鑑4000.東方出版

8)宮崎県(2006):土地分類基本調査「神門」図幅.宮崎県

9)北中康文(2006):日本の滝A西日本767滝.山と渓谷社

 

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