堤 之恭 (2014) 絵でわかる日本列島の誕生

  • 堤 之恭 [ゆきやす], 2014: 絵でわかる日本列島の誕生。講談社 (編集: 講談社サイエンテフィク), 181 pp. ISBN 978-4-06-154773-5.

2014年に出た本。わたしは、この「絵でわかる」シリーズには、2018年度から地学概論を担当するようになってから、注目してきた。しかし、日本列島の地史という主題は、わたしの授業の時間内ではあつかえそうもないので (また、高校の学習指導要領では、初級の「地学基礎」ではなく上級の「地学」であつかう材料なので)、あとまわしにしてきた。しかし、日本列島がプレートテクトニクスからみてどういう場所にあるかにはふれないといけない。その参考としてみてみたら、本書第1部はすすめられそうだと思った (わたしにはこの分野の記述の専門的評価はできないが)。

著者は地質学者で、現在は国立科学博物館につとめている。図解はカモシタ ハヤトさんによる。

大きく3部にわかれている。第1部は、予備知識という位置づけなのだと思う。

第1章でプレートテクトニクスを概説する。大陸移動 (本書の表現は「大陸漂移」)、海洋底拡大からの認識の発展を簡単に追ったあと、プレートとはどんなものか、プレートの動きと境界でおこっていること、大陸の離合集散、地震・火山との関係などを説明している。

「プレートを動かす力」のところで、プレートテクトニクスとマントル対流の関係の説明がちょっとわかりにくい。著者は、是永 淳『絵でわかるプレートテクトニクス[読書メモ]の、プレートテクトニクスはマントル対流が現在の地球でとっている形態だという考えかたには賛同している。他方、マントルが流体のように対流し、プレートはその上に浮いて動くという描像は、海洋底拡大説の時代には正しいとされたが、いまの認識ではまちがいだというのだ。(なお、その説明のところで、プレート運動の駆動力はこれこれだと強調してのべているのだが、その強調が正しいかどうかはわたしには判断できない。本書よりも地球物理としてのプレートテクトニクスを専門とする人の著作物にたよったほうがよいと思った。)

第2章では、プレートのしずみこみ境界に生じる「付加体」を説明する。(わたしが学生だったころ学んだ教材にはなかった概念で、それからできた教材のどれを見たらよいのかわからなかったので、わたしにとっては新しく学ぶところがある。)

しずみこむプレートの上にたまった堆積物が、「上盤」(ふつうは陸側)のプレートの上にのる「かきとり付加作用」が生じる。そのほかに、「上盤」のプレートの下側にくっつく「底付け付加作用」も生じる。(わたしには「かきとり」は直観的に理解できるのだが「底付け」の現場でなにがおこっているかについては説明不足だと感じた。)

プレートのしずみこみにともなって、付加体では変成作用が生じる。それには低温高圧型と高温低圧型がある。(この二つの型が対になった帯ができるということが教科書的知識になってきたが、実際には中間の型もあり、きれいな対になるとはかぎらないそうだ。)

しずみこみ帯には「圧縮応力型」と「伸長応力型」の部分がある。日本列島などの「島弧」は圧縮応力型の場で、逆断層型の地震が発生する。日本海などの「背弧」は伸長応力型の場で、海底地殻が拡大する。

第3章は、岩石や地層のできた年代をきめる方法の概説。

第2部 「「日本列島形成史」の形成史」は学説史。自然科学の入門書でいまは正しいとされていない学説にふれるのはめずらしいが、過去の岩石標本や地質図などの資料をあつかう科学博物館の人にとっては、資料作成者が対象をどのように位置づけていたかは重要なのだと思う。わたしにとっては、興味はあったが、科学史の本にも、過去の地学の教科書にも、手がでなかったところで、入門的に整理してくれたのはありがたい。主題はおもに、山はどのようにしてできたかだ。

第4章は近代地質学のはじまりでの激変説と斉一説の話。斉一説ならば、山がどのようにしてできたかをいまも有効な物理法則にあう形で説明することがもとめられる。

第5章は「地向斜説」と「地向斜造山論」。著者は両者を区別する。地向斜説は19世紀末ごろからあったのだが、日本列島の地史の説明としては1930年代に導入された。代表的文献は 小林 貞一 (編) (1951) 『日本列島地質誌 総論』だ。「地向斜造山論」はそれに「地向斜は地下でできた花崗岩の浮力によって山脈に進化する」という思想がくわわったもので、1960-70年代の日本に独特なものだ。代表的文献は 市川 浩一郎、藤田 至則、島津 光夫 (編) (1970) 『日本列島地質構造発達史』だ。この説にしたがうと、日本海は大陸地殻であったが陥没し、その後に海洋地殻の性質をもったものに変わった、と考えられた。

第6章は認識がプレートテクトニクスにきりかわった過程。日本の地質学者のプレートテクトニクス受容は欧米よりも遅れた。それには「付加体」の概念ができることが必要だった。そして、「コノドント」や放散虫などの化石による年代の証拠のうちに古い説では説明不可能なものがふえて、古い説はすてられていった。

なお、学説史的話題ではあるが第1部のなかに、物理学者の寺田 寅彦が、日本海の拡大を想定して、日本列島の島々が分裂していくことを模擬する、糖蜜や水あめを使った実験をした (Terada & Miyabe 1927 東大地震研彙報) という話も出てくる。(1920年代、地球物理学は物理学からまだ独立しておらず、地質学とは離れていた。)

第3部は「日本列島の形成史」。わたしは話題を追いかけきれていない。いちばんの重点は、大陸がわれて日本海が拡大し、東北日本と西南日本がそれぞれ大陸から離れていったこと(第9章)だと思う。東北日本と西南日本の配置について「観音開き」説と「押し出し」説があり、著者はどちらかといえば観音開きに近い折衷説をとっている。

第9章ではまた、「中央構造線」について、九州から関東山地まで追跡可能な低角の衝上断層である「古中央構造線」と、四国中央部から紀伊半島中央部にかけて見られる高角の横ずれ断層である「新中央構造線」に分けられると言っている (わたしにとっては新しい知識だった)。

第10章では、日本列島に、伊豆・小笠原弧、千島弧がそれぞれ衝突したことをあつかう。

第11章では、西南日本と東北日本との間にできた「フォッサ マグナ」をあつかう。従来説にいくらかのみなおしがあることはわかるのだが、現在の代表的知見がどうなっているかはよくわからなかった。

第12章では、西南日本の外帯の秩父帯にふくまれる「黒瀬川帯」がどのようにしてできたものかという謎について。著者は、内帯の美濃・丹波帯にふくまれる三郡・蓮華帯の続きだという解釈がよいとする。

第9章の最後の節に「余談」とことわって、第四紀に日本は大陸と陸つづきだったのか、という話題がある。氷期には、間宮海峡と宗谷海峡は陸であり北海道は大陸と陸続きだった時期があるだろうが、津軽海峡と対馬海峡の水位は微妙なところで、本州や九州が陸続きになった時期があるかどうかは明言できない。

そこに「さらなる余談」があって(145ページ)、産業革命以来の二酸化炭素の増加による地球温暖化について、懐疑的な見解がのべられている。「「現在の温暖化はすべて人類が原因」とする説明は、じつは人類の自然に対する影響力の過大評価、ひいては自然に対する傲慢さを示しているのかもしれません。」ともいう。これは「地球科学は本来、過去を読み解くことしかできませんし、一部おこなわれている未来の予測も、過去の事例をもとにしているにすぎません。」という、地球物理学者とはちがう地質学者らしい科学観にもとづいているようだ。とくに本書第3部は、磯崎 行雄さんが筆頭著者となった3つの文献を主要な参考文献としており、その共著者には丸山 茂徳さんがはいっているから、本書の著者は丸山さんの見解の影響をうけているにちがいない。ただし、丸山さんが寒冷化を断言することがあるのとはちがって、本書のこの部分の論調はひたすら懐疑的である。この部分については、地球物理を学んだわたしとしては、おおまかにいえば「過去の事例をもとにした」とちがった態度による「未来の予測」があるのだと言いたい (それがほんとうに「予測」であるのかについても議論しなければならないが)。

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。

== 目次 ==
はじめに
目次
第0章 現在の日本列島
– 0.1 日本列島を形づくる地球の営み
– 0.2 日本列島の山・海・気候
– 0.3 自然がもたらす恩恵と厄災
第1部 プレートテクトニクスと付加体の形成
第1章 プレートテクトニクス
– 1.1 地球は「生きている」
– 1.2 動く大陸・拡がる海洋
– – 大陸漂移説
– – 海洋底拡大説
– 1.3 プレートテクトニクスの誕生
– 1.4 プレートテクトニクスの中身
– – まず「プレート」とは
– – プレートの境界
– – プレートを動かす力
– – 大陸の離合集散 — ウィルソンサイクル
– – 陸と海との間には — 沈み込みの始まりとは?
– – 大陸衝突と「世界同時造山」
– 1.5 地震・火山の活動とプレート運動
– – 地震の原因は?
– – プレートのせめぎ合い = 地震
– – 火山活動も多くはプレート運動が原因
– – 独立独歩の火山 — ホットスポット
– 1.6 ハワイは日本にぶつかるのか — プレートの厚さと海の深さの関係
第2章 日本列島をつくる付加体
– 2.1 付加体とは
– – 「かきとり」と「底付け」
– – 山海の幸、とりそろえました!
– 2.2 変成された付加体
– – 変成作用
– – 収束境界に見られる変成岩
– – 変成岩の名称
– – 高圧型変成岩の謎
– 2.3 基盤と整然層
– 2.4 プレート沈み込みは大陸を増やすのか — 付加体形成と構造浸食
– 2.5 引きはがされる島弧 — 背弧拡大
– – 背弧拡大の原動力
– – 現在観察される背弧拡大
– – 大陸漂移による日本海形成論 — 大正時代の話
第3章 歴史の目印・年代を測る
– 3.1 地質年代
– – 時代の名前と化石
– – 生物が入れ替わる? — 地質年代の境界
– 3.2 化石による年代 — 示準化石
– 3.3 微化石年代
– 3.4 数値年代
– – 相対と絶対
– – 放射年代
– – アイソクロン
– – 鉱物年代の意味を決める「閉鎖温度」
– – 鉱物の形成時期は?
– – 「全岩年代」とその注意点
– 3.5 付加体の年代を測る
– – 微化石で判明した付加体の堆積年代
– – しかし変成岩は…
– – 変成岩の原岩年代を見積もる
第2部 「日本列島形成史」の形成史
第4章 地質学の始まり
– 4.1 地球はいつ頃できたのか?
– 4.2 山は「あった」のか? 「できた」のか?
– – 山はあったんだ! — 激変説
– – 山はできたんだ! — 斉一説
– 4.3 山をつくる原動力
第5章 地向斜と造山運動
– 5.1 地向斜 — その場での昇降運動
– – 地向斜とは
– – 地向斜の進化 (輪廻)
– – フリッシュとモラッセ
– 5.2 日本における地向斜説と造山輪廻 — 1940年代
– – 日本に持ち込まれた「地向斜説」
– – 秩父地向斜と3つの造山輪廻
– 5.3 「地向斜説」から「地向斜造山論」へ — 1960-70年代
– – 日本独自の「思想」
– – 日本列島をつくった地向斜の基本構造
– 5.4 プレートテクトニクス以前の日本海形成論
– – 陥没した(?) 日本海
– – 黒潮古陸 — 地向斜基盤岩の幻
第6章 付加体地質学、そしてプレート造山論へ
– 6.1 プレートテクトニクス受容のタイムラグ
– – 地向斜支持者の抵抗
– – 受容のきっかけは、付加体
– 6.2 地向斜造山論に穿たれた「蟻の二穴
– – 放射年代との不一致
– – コノドント革命・放散虫革命
– – 日本における地向斜説と地向斜造山論 — 後世からみた雑感
– 6.3 新たな革命?
– 6.4 余談: テレーン説とコラージュテクトニクス
– – テレーン説 — ミニ大陸漂移説?
– – パシフィカ — 突如「浮上」した現代のムー大陸?
– – 日本におけるパシフィカの扱い
第3部 日本列島の形成史
第7章 産声 ~ 幼少期
– 7.1 受動的大陸縁から活動的大陸縁へ
– – 受動的大陸縁の時代
– – 活動的大陸縁への転換 — 付加体形成の開始
– 7.2 さまざまな「日本最古」
第8章 「大きな挫折」と成長期
– 8.1 大イベント — 南北中国の衝突
– – 南北の中国地塊とその年代
– – なぜ南中国なのか — 地塊を構成する岩石の年代
– – 朝鮮半島における南北中国地塊
– – 日本では?
– – 新たなカギとなるか? (1) — 舞鶴帯
– – 新たなカギとなるか? (2) — 宇奈月変成岩
– 8.2 大陸物質の供給と付加体の成長
– – ジュラ紀付加体の成長
– – 白亜紀以後の付加体
– 8.3 三波川帯 — 高圧型変成岩の上昇
– – 原因は海嶺の沈み込み?
– – 海嶺の沈み込みかたは? — 2つの考え
第9章 独立 — 日本海形成
– 9.1 逆モーゼ — 陸が割れて海ができる
– – 湖の形成と海の流入 (30~20 Ma)
– – 回転した日本列島 (20~15 Ma)
– – 「日本列島」はどこにあった?
– – 「観音開き」と「押し出し」
– 9.2 消えた地質体?
– 9.3 中央構造線が持つ「2つの顔」
– – 中央構造線は “大規模横ずれ断層” なのか?
– – 「高角の横ずれ断層」と「低角の衝上断層」
– 9.4 余談: 「日本列島は大陸と地続きだった」の意味
– – 日本列島と「陸橋」
– – 本当に大陸とつながっていた?
– – ゾウは氷の海を渡ったのか
– – さらなる余談: 現世は「氷河期」?
第10章 島弧の衝突
– 10.1 伊豆・小笠原弧の衝突
– – 次々と衝突する火山島
– – 海洋上の火山島列 — 伊豆-小笠原とハワイの違い
– 10.2 千島弧の衝突
第11章 フォッサマグナ
– 11.1 そもそも、フォッサマグナとは?
– 11.2 西南日本と東北日本との境目は?
– 11.3 フォッサマグナの成因
– – 基本となる従来の考え
– – 従来説+利根川構造線による説明
第12章 日本列島の大構造
– 12.1 地質学者を悩ませた黒瀬川帯
– – 立ちはだかる最大の壁 — 黒瀬川構造帯
– – 4つの仮説
– 12.2 横ずれ説の問題点
– 12.3 水平構造説 (ナップ説)
– – 水平構造説とその証拠 — カギは黒瀬川帯
– – 水平構造説の特徴
第13章 日本列島の基盤 — 各論
– 13.1 大陸起源の地質帯
– – 大陸地殻を持つ地質帯
– – 衝突帯の痕跡と思われるもの
– 13.2 南北中国衝突によって形成された蛇紋岩メランジュ
– 13.3 ペルム紀後期以降の地質帯
– – 非変成・弱変成付加体からなる地質帯
– – 過去に衝突付加した島弧-背弧系
– – 高圧型変成帯
– – 高温型変成帯
– – 北海道の変成帯
– 13.4 島弧の衝突
付録A 日本地質図
付録B 地質年代表
参考文献
索引

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