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更新日:2021年04月04日 訪問者数:83
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日本の山々の地質;第7部 東北地方の山々の地質 7−1章 東北地方の地理と地形
bergheil
図1)東北地方の地形図と主な山地
主な山地
A)北上山地
B)阿武隈山地
C)奥羽山脈
D)白神山地
E)朝日山地
F)飯豊山地

赤▲は主な火山

※ 「地理院地図」(国土地理院)を元に、筆者加筆
図2)東北地方のプレートテクトニクス的水平面構造図
右から順に
・ケバのある紫の線(太平洋上);日本海溝(太平洋プレート沈み込み境界)
・緑色の2つの楕円(斜線あり);外弧隆起帯(北上山地、阿武隈山地)
・仙台平野を通る青い太目の線(南北方向);(中央)低地帯1
・赤い線(東北地方中軸);火山フロント(かつ、奥羽山脈)
・火山フロントの西側(図の左手)の、細長い楕円の列;盆地列(低地帯2)
・黄色の3つのまるい領域;内弧隆起帯(白神山地、朝日山地、飯豊山地)

※ 地図は「地理院地図」(国土地理院)の白地図版を使用し、筆者作成
図3)東北地方のプレートテクトニクス的断面概念図
・中央の左(西)向きに傾いている太い帯;沈み込んでいる太平洋プレート(⇒のに方向に沈み込んでいる)

・地球表面部分(図の上部水平な線)のうち、黒い横棒状の部分;東北地方(陸上部分)

・東北地方を示す黒い横棒上の黒▲;火山、

・図に記載されているように、東北地方のうち、火山フロントを境に、それより海溝側(右側)が前弧(外弧)、火山フロントより日本海側(左側)が背弧(内弧)と呼ぶ。

・縦横のスケールの数字の単位は、km。


※ 引用元;文献1)のp23,図1.2.3「東北日本を横断する東西鉛直断面の地殻・上部マントル模式図」より
(原図は、長谷川(2002)による)
(はじめに)
 この連載「日本の山々の地質」も、第6部までに、日本アルプス地域、関東周辺地域と進みました。
 続くこの第7部では、東北地方の山々の地質について、説明していきます。

この7−1章ではまず、東北地方の地域の地理、地形の概要について説明します。
(1)対象範囲
 この第7部では、行政区画上の東北地方、すなわち青森県、岩手県、秋田県、宮城県、山形県、福島県の山々を、原則として対象とします。
  ただし、関東地方および新潟県と境を接している福島県、山形県に関しては、第6章で既に説明済みの、「関東北部の山々」に含まれる山々は除きます。

 阿武隈山地は、関東地方と東北地方の両方にまたがっていますが、この部で説明します。
 飯豊山地は、新潟県と東北地方の両方にまたがっていますが、この部で説明します。
(2)第四紀火山の取り扱い
 この連載は、ガイドブック等の登山関係の書物ではほとんど説明されることのない、非火山性の山々の地質(および火山の形態はほぼ失っている、古い火山が残存した山々)について、解説をするのが目的です。
 一方、第四紀火山(注1)は、火山なので当然ながら、地質は「火山岩類」でできていることが明らかです。なので、基本的にはこの連載の対象外としてきました。
(日本の主な火山については、将来的に「日本の主な火山;その形成史(仮題)」として、別途連載予定)

 ただし、東北地方の有名な山の多くが第四紀火山であり、これらを除外すると内容が寂しくなります。そこでこれらの山々については、火山としての形成時期や火山岩の種類について、簡単に触れたいと思います。
(3)東北地方の大まかな地形
 まずイントロダクションとして、文献1)をベースに、東北地方の大まかな地形について概説します。

 東北地方は、地図で見ると明らかですが、南北に約500km、東西に約200kmある、南北に長い形状をしています。

 その地形を見ると、中央部には南北に長く、奥羽山脈(奥羽脊梁山脈)(注2)が延びています。「東北の背骨」とも呼ばれます。この山脈には第四紀火山が多く、火山は1500-2000m程度の高さを持っていますが、基盤となっている部分も1000m前後の高度を持っています。

 その東側は東北新幹線や東北道が走る低地帯となっており盆地や平野が連なっています。具体的には南から順に、郡山盆地、福島盆地、仙台平野、北上川に沿った北上盆地(注2)とも呼ぶ低地帯が、南北に連なっています。

 さらにその東側には、南北に長軸をもつ、2つの紡錘形をした山地があります。北側の、主に岩手県にある山地は北上高地(北上山地)(注2)です。仙台平野を挟んでその南には阿武隈高地(阿武隈山地)(注2)があります。いずれの山地も第四紀火山はなく、非火山性の山地です。また標高は、早池峰山(1917m)とその周辺以外は、どちらの山地も、1000-1500m程度のやや低い山地で、なだらかな山地形状です。以下、この2つの山地をまとめて、「外弧隆起山地(がいこりゅうきさんち)」と呼ぶことにします。

 一方、奥羽山脈の西側には、東側と同様に、南北に盆地、平野の列が続くゾーンがあります。具体的には南から順に、会津盆地、山形盆地、新庄盆地、横手盆地、津軽平野(注2)などです。

 さらにその西側には、いくつかの山地が飛び飛びに並んで南北に連なっています。
またこの山地列には、非火山性山地と第四紀火山が混じっています。
 この山地列は、地理上はいくつかに分けられ、北から岩木山(火山)、白神山地、出羽山地、鳥海山(火山)、月山(火山)、朝日山地(朝日連峰)、飯豊山地(飯豊連峰)、(注2)が、主な山地、火山です。
 このうち第四紀火山は標高1500-2300m前後あります。また非火山性山地のうち、朝日、飯豊の両山地も、2000m前後の高さを持ちます。以下これらをまとめて、「内弧隆起山地」と呼ぶことにします。

 また、東北地方の東側、約200km先の太平洋の海底には日本海溝があり、東北地方と同じく、南北に長く延びています。深さは最深で約1万mにも達する、世界有数の深い海溝です。

 2011年に起きた「東日本大震災」(「2011年東北地方太平洋沖地震」)の震源域は、この日本海溝とその陸地側の部分で、南北で約500km長さ、東西で約200km長さの、大まかにいうと長方形のゾーンとされています(文献3)。
4)プレートテクトニクスの観点から見た東北地方(東北日本)の地形
(3)節で説明した東北地方の大まかな地形構造をまとめると、東側の太平洋の海底には、太平洋プレートが陸側プレート(北米プレート、もしくはオホーツク海プレート)(注3)の下に沈み込む、プレート沈み込み型境界(=日本海溝)があります。
 陸地の地形もそのプレート沈み込み境界と調和的に、南北走向の山脈(もしくは山地列)として、「外弧隆起山地」、「奥羽山脈」、「内弧隆起山地」の3列が並んでいます(注3)。
 この3列の山脈(山地列)の間には、同じく南北走向の2本の低地帯があります。

 これはすなはち、プレート沈み込み境界における「島弧―海溝系」と呼ばれる一連の地形システムです。
 日本海溝では、太平洋プレートが陸側プレート下へと、ほぼ西方向へ約10cm/年のスピードで沈み込んでいます。
 太平洋プレートが沈み込む際に陸側プレートを東西に圧縮する力を及ぼしているために、上記のような、南北に並ぶ山地列と低地帯ができたものと考えられています。 
(注釈の項)
注1)この章では説明を簡単にするために「第四紀火山」という用語を用いましたが、
   2009年以降、地質時代としての「第四紀」の定義が変更となり、約259万年前から
   現在までの期間が「第四紀」と再定義されました。
    なので、「第四紀」といっても火山学の視点から見ると結構長く、約100万年より
   前に活動を休止した火山は、既に火山体の形状をとどめていないものが
   ほとんどです。
    よって、約100万年以降も活動し、見た目が火山らしい形状をもつ火山のことを、
   ここでの「第四紀火山」とします。
   (正確にいえば「第四紀中期―後期火山」と言うべきかもしれません)


注2)山地、盆地の名称について;文献や地図などで、山地、盆地の名称が不統一なものが
   あります。
     この章では文献2)(高校用の地図帳)の名称を( )無しで記載し、
   (  )内は文献1)での名称や、登山界などでよく使われる名称を記載しました。


注3)東北地方および北海道を含む地域は、プレートテクトニクス上は、
   「北米プレート」に属するという考え方と、北米プレートの一部が独立した
   「オホーツク海プレート」に属するという考え方があります。


注4)プレートテクトニクスでの、「島弧―海溝系」システムでの学術用語について
  (文献4)に基づき、より正確に述べておきます。

   プレート沈み込み境界に近い側で、火山が存在しない隆起帯は、「外弧(がいこ)」、
   もしくは「外帯(がいたい)」と呼びます。
   東北地方では、北上山地と阿武隈山地が「外弧」にあたります。

   プレート沈み込み境界に最も近い火山列を、「火山フロント」
    (英語では、 ”Volcanic front”、もしくは、”Front of volcanoes”)
   と呼び、奥羽山脈は、「火山フロント」でもあります。

   沈み込み境界からみて、火山フロントよりも遠い側は、いくつかの隆起帯が
   できているケースが多いのですが、まとめて、「内弧(ないこ)」
   (もしくは「内帯」)と呼びます。
   「背弧(はいこ)」と呼ぶ場合もあります。

   東北地方では、奥羽山脈と、本文で定義した「内弧隆起山地」、
    および奥羽山脈と「内弧隆起山地」との間の盆地列はすべて
   「内弧」(背弧)に含まれます。

   この章では、混乱を避けるため、奥羽山脈はそのまま「奥羽山脈」という名称とし、
  それより西側の山地、火山の列のみをあえて、「内弧隆起山地」という名称としました。
(参考文献)
文献1)小池、田村、鎮西、宮城 編
    「日本の地形 第3巻 東北」東京大学出版会 刊 (2003)
      のうち、
     1−1章「島弧としての東北日本」、
     1−2章「東北日本の大地形と地形区分」の各項

     
文献2)帝国書院 編集部編
    「標準高等社会科地図(7訂版)」 帝国書院 刊 (1990)
     のうち、p89-90、東北地方の地図


文献3)日本地質学会 編
    「日本地方地質誌 第2巻 東北地方」朝倉書店 刊 (2017)
     のうち、第11部 「2011年東北地方太平洋沖地震」のうち、
      11.5章「2011年東北沖地震の前震、本震、余震活動」の項、
      11.6章「2011年東北沖地震の震源過程」の項、
      および、図11.5.4 (震源モデル)


文献4)米倉、貝塚、野上、鎮西 編
    「日本の地形 第1巻 総説」東京大学出版会 刊 (2001)
    のうち、3−2−(1)節 「島弧―海溝系としての日本列島」の項
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