研究グループ一覧

地形学・自然地理学グループ

https://sites.google.com/view/tohoku-geomorphology
教授 堀 和明 自然地理学、地形学、第四紀学
助教 大月 義徳 地形学、自然環境地理学
助教 高橋 直也

地形の形成過程を解明し、地球表層環境を理解する

地球表面は山や谷、低地、海底など、起伏に富んでいます。こうした地球表面にみられる形態(form)を地形といいます。地形は、河川や波、潮汐、風、氷河などによる侵食・運搬・堆積作用によって、また、ときおり生じる地震や噴火によって形作られていきます。重力による岩盤や土砂の下方への移動も地形形成に寄与します。さらに、最近では人間活動による土地改変も地形を変化させる要因の一つとなっています。


図1 天竜川河口付近の堆積地形
天竜川は大きな勾配を持ったまま遠州灘に流れ込み、河口付近に傾斜の小さい扇状地(ファンデルタや粗粒デルタとも呼ばれる)を形成しています。ボーリングによる試料採取や地形解析により、河口付近の地形が氷河性海水準変動に対してどのように応答してきたかを明らかにできます。

地形を扱う学問分野は地形学と呼ばれ、地理学とくに自然地理学の大きな柱の一つです。地形学の魅力の一つは、日本のような温帯のみでなく、熱帯域から寒冷域まで地球表面すべてを研究対象にでき、その変化を探求できることにあります。われわれのグループでは、さまざまな地域での地形や堆積物の観察およびボーリング調査、室内での地形計測や空中写真判読、衛星画像解析、採取試料の分析(粒度分析や年代測定など)を通して、地形がどのようなプロセスで、また、どのくらいの時間で形成されるのかを研究しています。さらに、低地や浅海底、湖底の堆積物の分析にもとづいて、第四紀の海水準変動や気候変動といった環境変動の復元にも取り組んでいます。

具体的には、

・日本を含むアジアの海岸・河川地形の発達過程と第四紀(とくに最終氷期最盛期以降)の海水準変動や気候変動との関係(図1)
・湿潤地域および熱帯高地における斜面形成プロセス(図2)
・乾燥・半乾燥地域における土壌浸食・沙漠化(図3)
・地すべりや土石流、洪水、津波といった突発的事象によって生じる地形変化や土砂移動(図4)

などを扱っています。


図2 東アフリカ・ケニア熱帯高地の谷壁斜面
年2回の雨季を中心に、表層崩壊がしばしば発生し、時に人々に災害をもたらすこともあります。ここでは、ほぼ同じ場所に500年前と50-100年前の表層崩壊滑落崖が存在し、そうした崩壊の繰り返しによって谷壁斜面が維持、更新されていることがわかります。

地形形成過程の解明は、地球表層環境についてのわれわれの理解を深めることにつながります。また、地形の研究を通して得られた知見は、防災・減災に役立つだけでなく、地球以外の惑星表面にみられる地形を検討していく上でも有用です。


図3 中国・内モンゴル自治区中部の土壌浸食
年間350mmほどの降水量と気温との関係から、森林が成立しない草原の広がる半乾燥地域です。少ない降雨でもなだらかな斜面を地表流が浸食し、ガリー地形を形成しながら、土砂を流出させています。現在も、年間約1mの浸食速度でガリーが拡大し、草地や耕地を縮小させつつあります。


図4 平成16年7月福井豪雨の際に足羽川沿いの水田を覆った砂質堆積物
ベッドフォームや水稲の倒れた向きを調査することで流向などを推定できます。