大陸移動

ウェゲナーの大陸移動説

ドイツのウェゲナー(Alfred Lothar Wegener 1880〜1930 気象学者、地球物理学者、グリーンランド探険中に行方不明)は1912年(大正1)に大陸移動説を発表しました。全世界の陸地は3億年前にはパンゲア(Pangea ギリシャ語で全陸地の意)というひとつの巨大な大陸であって、その後分裂と移動を続けた結果、現在の大陸分布がつくられたと考えられました。この説は地質学と古生物学の観点から提唱されたもので大陸移動の原動力はマントル対流の可能性を示唆したものでした。ウェゲナーの学説には山崎直方(やまざき・なおまさ 1870〜1929、地理学者、帝国大学理科大学教授、日本アルプスの氷河作用など地形学に多くの業績あり)、寺田寅彦(てらだ・とらひこ 1878〜1935)などが評価していましたが大陸が分裂し移動する原動力を当時うまく説明できないこともあり研究者の支持を失っていきました。寺田寅彦は弟子の中谷宇吉郎(なかや・うきちろう 1900〜1962、物理学者)に、つぎのように述べています。

ウェーゲナーの説には、いろいろ反対もあるが、あの本は面白い本だよ。大陸が移動するということはたいへんなことなんだから、反対のあるのも当然だ。しかしその反対はどうも細かい点が多くて、考えようによっては、どうにでも説明できることが多いようだ。ウェーゲナーの本の中に科学者は木を見て森を見ないと書いてあったが、実に巧いことを言ったものだ。 [中谷宇吉郎:科学以前の心 河出文庫 2013 p121]

第二次大戦後に地磁気を昔に遡って研究する古地磁気学(Paleomagnetism)から求められた大陸移動の研究成果はウェゲナーの説と大筋で一致し1950年代には大陸移動説は復活しました。ついで1970年代には大陸の移動をプレートの動きとして説明できるプレート・テクトニクス(Plate Tectonics、 プレートは板、テクトニクスは構造、運動のこと)の考え方が発展してきました。[A・ウェゲナー、竹内均訳:大陸と海洋の起源 講談社 p11−17、295−297][能田成:日本海はどう出来たか ナカニシヤ出版 2008 p46]

地球の表面はプレートと呼ばれる硬い岩石の板でおおわれています。プレートの厚さは70〜150キロメートルあり地球は十数枚プレートでおおわれています。陸を載せている大陸プレートと上が海になっている海洋プレートがあります。海洋プレートの方が大陸プレートよりも密度が高く海洋プレートは海溝において大陸プレートの下に向って斜めに沈み込みますが、大陸プレートはお互いに衝突してヒマラヤやヨーロッパアルプスなどの大山脈をつくっています。日本列島の周辺には大陸プレートであるユーラシアプレート、北アメリカプレートの2枚と海洋プレートである太平洋プレート、フィリピン海プレートの2枚、合計4枚が接しており年間、数センチメートルほど動いています。

ここで地球の内部構造にふれます。地球をゆで卵にたとえると地殻は卵の殻(から)で地表からの深さは30〜50キロメートル、その下のマントルは押せば凹む、ゆで卵の白身に相当し深さ2900メートルの岩石部分になります。地殻とマントルの境界はモホロビッチ不連続面といわれ物質が不連続に変化する面になっています。地殻とプレートは異なる概念ですがプレートは地殻とマントル最上部を合わせたものでリソスフェアともいわれます。リソスフェアの下には流動しやすいアセノスフェアが横たわります。ついでながらマントルより内部にある核はゆで卵の黄身に相当し鉄とニッケルば主成分になっています。核には液状の外核と中心部には固体の内核があり400万気圧、5、6千度の超高圧、超高温になっていると考えられています。このような地球の内部を知るためには地震波を観測します。地震波の速度が地球内部の硬軟によって変ることを利用します。

プレートの説明に戻ります。プレートが沈み込んだり衝突しあうと周辺の岩石には「ひずみ」がたまります。ひずみに耐えられなくなるとプレートの境界面に沿ってずれが生じて地震が起こります。海洋プレートが深く沈み込むと、すぐ上のマントルと地殻が溶けはじめてマグマが発生し地殻内部でマグマ溜まりを形成したり、ホットスポットといわれる場所からプレートを突き破り地表に噴き出し火山活動に発展します。このプレートの動きについての学説がプレート・テクトニクスですが、プレート移動の原動力など、まだ十分に説明できない現象もあり最近ではプリューム・テクトニクス(Plume Tectonics)という学説が提唱されています。プリュームは上昇流(hot plume)または下降流(cold plume)の意味がありますが、この説ではマントル内の大規模な対流運動を考察しプレートが移動する方向や超大陸(大陸を複数含んだ広大な陸地)の形成、分裂を説明しています。

アイスランドには大西洋中央海嶺にある火山の山頂が海面から露出している場所があり「ギャオ」または「ギャウ」といわる大地の裂け目が見られます。溶岩が噴出してつぎつぎ固まっていく出口にあたる、深い割れ目が地面の上を水平線まで伸びています。北アメリカプレートとユーラシアプレートが両側に広がっている境界にあたり、なお広がりつづけています。アイスランド南西部のシンクヴェトリル(Thingvellir)国立公園内で見ました。積雪の中、大勢の観光客がおり見学ルートも整備されていました。

飛島の経緯度観測

日本列島は5〜6千万年前まではユーラシア大陸の一部でしたが2千万年頃から大陸東端の地殻変動により分離、移動しはじめ大陸との間に日本海ができました。その後、陸上での火山活動、気候変動による海面変化や地殻変動の影響で現在の日本列島の複雑な地形ができました。寺田寅彦は日本海沖合いの奥尻島、飛島、佐渡島、壱岐島などが弧状に本土沿岸と並列していることに着目して大陸からの分離、移動によって日本海ができたとき日本列島本土から取り残された島々であるとし、さらに飛島と本土の距離は延伸していくと仮定し1927年(昭和2)の測地学委員会で位置の実測を提案しました。

1928年(昭和3)飛島の移動を確認するため測地学委員会が飛島の柏木山と比較点として酒田市近郊の飯盛山と三崎山で天文観測により経緯度の測定を行ないました。これらの地点の三角測量は1900年(明治33)と1929年(昭和4)陸地測量部により実施されています。しかしこの時点では有意差は得られませんでした。寺田は1934年(昭和9)、測地学委員会で観測を継続することを主張し天文観測が繰り返されました。1928年(昭和3)と1934年(昭和9)の観測結果では飯盛山はほとんど変化がなく三崎山と飛島はともに西に約1メートル移動したという結果が得られました。しかし宮地政司(みやじ・まさし 1902〜1986 後年東京天文台長、当時東京大学か)は有意差であることを否定し今後の観測に期待しています。[日本地学史編纂委員会、東京地学協会: 日本地学の展開(大正13年〜昭和20年)その3「地学雑誌」112(1)号 東京地学協会 2003 p136][辻光之助:野外經緯度觀測の誤差 「東京天文臺報」第八號 第二巻 第四冊 東京天文臺 1934 p191]

1954年(昭和29)になって地理調査所により測量が再開されました。その結果、見かけ上23年間で西へ約8メートル移動したようですが確定することは不可能でした。[奥田豊三、檀原毅、大塚義徳:飛島の測地並びに天文位置の再測 「測地学会誌」第1巻2号 1955 p42]

近年は国土地理院が設置した電子基準点によるGPS連続観測が行なわれています。1998年(平成10)から10年間のデータでは(飛島・酒田間基線変化グラフ)では10年間で4センチメートル程度、観測点間の距離は徐々に短くなっているようです。しかしこれは短期間の現象かもしれません。これだけのデータで飛島または本土の移動を立証することは無理があります。[上西勝也:測地観測遺跡の残存状況 「測地学会誌」55巻1号 日本測地学会 2009 p99]

飛島柏木山の経緯度観測点

地図:酒田北部

酒田市から定期船により1時間半で飛島勝浦港に到着します。港から南の陸橋を渡りすぐに遊歩道の急な階段を登ります。ほどなく平坦な道になり北側に経緯度観測点への道標が見られます。道標から北へ約50メートルに観測点が見つかります。1928年(昭和3)文部省測地学委員会によって設置された観測台です。

観測台は直径65、地上高さ70センチメートルのコンクリート製円柱で骨材がかなり露出しています。東側面には上面から32センチメートルのところに縦10、横7センチメートルの金属板があり「經緯度觀測點」「昭和三年七、八月」「文部省測地學委員會測定」と縦書き、ついで細長い十字印があり、その左には「Pier of the Astronomical Coordinates.」「July-Aug. 1928.」「Geodetic Committee of Japan.」と横書きの刻字があります。

上面中央には縦10.4、横7.5センチメートルの金属板があり側面と同じことが刻字されていますが「昭和三年・・・・」のところは判読不可能でした。

「L」の表示があるプレートは島内観光地図の照合用です。一等三角点「飛島」5839−64−1301はこの観測台の東7メートルにあるのですが背丈を越えるイタドリと笹のジャングルのなかです。

酒田市飯森山の経緯度観測点

地図:酒田南部

JR酒田の南西5キロメートル、最上川の南にある小高い丘が飯森山です。麓の土門拳記念館の手前から徒歩10分で到達できます。この位置には1928年(昭和3)文部省測地学委員会によって設置された経緯度観測台が残存しています。

観測台は直径68、地上高さ55センチメートルのコンクリート製円柱で骨材がかなり露出しています。 上面と南側面にプレート跡だけあり南側面はプラスチック板が貼付されいますが文字は消えています。この観測台の傍には酒田市が設置した経緯度観測点の説明板があります。また一等三角点「飯森山」5839−26−6601は観測台の北3メートルの芝生のなかに見られます。

象潟三崎山の経緯度観測点

地図:小砂川(こさがわ)

JR羽越本線の小砂川から南2キロメートルの鳥海山麓に位置します。国道7号を北上し三崎公園を過ぎたあたりから、一たん西へ入り国道、JRをまわり込んで東の山道に入り、土採り場を過ぎ東北電力小砂川無線中継所からは徒歩で南に見える小高い丘、三崎山に登ります。雑草に覆われた踏み跡を10分たらずで到達できます。山頂は雑木、雑草で展望は得られません。この位置には1928年(昭和3)文部省測地学委員会によって設置された経緯度観測点が残存しています。

観測台は直径66、地上高さ79センチメートルのコンクリート製円柱で骨材がかなり露出しています。 上面にはプレート跡だけあり南側面は縦9.3、横7.7センチメートルの金属板があり「經緯度觀測點」「昭和三年八月」「文部省測地學委員會測定」と縦書き、ついで細長い十字印があり、その左には「Pier of the Astronomical Coordinates.」「Aug. 1928.」「Geodetic Committee of Japan.」と横書きの刻字があります。一等三角点「三崎山」5839−57−4101は観測台の南西1.5メートルにあります。


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