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さがせ、おもしろ研究! ブルーバックス探検隊が行く ”現代の伊能忠敬”に密着--地質図づくりの現場を歩く

(取材・文 中川隆夫)

明治期の産業振興の基礎資料として誕生

「その昔は、『○月○日富士山大噴火!』といった、オカルト的な話題で取り上げられることが多かった地質学ですが、東日本大震災のあと、地球科学の知見に対するまっとうな認識が広がるようになりました」

こう語るのは、産業技術総合研究所・地質情報基盤センター アーカイブ室長の内藤一樹さん。日本列島や地球の成り立ちにまで迫る地球科学の認知度が、このところ高まっています。この学問を支えているのが地質調査です。「おもしろ研究」を探すべく、全国を飛び回るブルーバックス探検隊が今回訪ねる研究室は、この地質を調べて「地質図」を作っている人たちです。


地質とは、私たちの足元を支えるさまざまな岩石や地層のことを指します。田畑を覆う土壌や、人工物のコンクリートやアスファルトを剥いだ下の石のことです。この地質を広く調べることで、日本列島の成り立ちを探っていこうということです。

地質図は、地層の種類や年代などによって細やかに色分けされ、ときに断層などの太い線が走っている地図です。国土地理院が発行する「地形図」とは違い、田畑や郵便局といった記号ではなく、鉱山や温泉の記号が記されています。この地質図作りに長く携わる、内藤さんに解説してもらいましょう。

内藤さんの写真
内藤さん

「色分けされた一つひとつに、どの山にどんな岩石があり、どのような地下資源が眠っているのか、あるいはその土地の地形や地質によってどのような災害の危険性があるのか、といった情報が含まれています」


地質図は、一般に登山やハイキングで使うものとは異なり、たとえばリニア新幹線や高速道路といった大規模土木工事の準備、あるいは資源調査の参考にする、一風変わった特殊な地図です(最近の地形、地質への関心の高まりで、地質図をもってハイキングに出かけるという“通”な方もいらっしゃるかもしれませんが)。

地質図が作られ始めたきっかけは、明治初期にさかのぼります。富国強兵を掲げた新政府が行ったことは、産業の振興でした。具体的には、石炭をはじめとする各種地下資源のありかを探るのが目的だったのです。

「これが日本最古の地質図といわれています」と言いながら、内藤さんが広げて見せてくれたのは、明治9年(1876年)発行の「日本蝦夷地質要略之図」です(図1)。アメリカから技術者として来日したB・S・ライマンが、のちに北海道開拓に従事する人材を育成していた開拓史仮学校の生徒らとともに3年をかけて北海道を調査し、完成させた200万分の1の地質図。北海道開拓の礎(いしずえ)となりました。

図1 日本最古の地質図「日本蝦夷地質要略之図」の画像
図1 日本最古の地質図「日本蝦夷地質要略之図」

「その後、日本人が地質や鉱物の技術を学び、地質図を作り始めます。和田維四郎氏らが日本人で初めて描いたのは、伊豆半島の地質図(図2)でした」(内藤さん)

図2 日本人の手による初めての地質図の画像
図2 日本人の手による初めての地質図。伊豆半島を描いたもの。

当時の地質図は、山肌が毛羽状の模様で描かれ、まるで幕末に初めて測量地図を作った伊能忠敬の描いた日本地図のようです。実際、「海岸線は、伊能忠敬の地図を基にしています」と、内藤さんは指摘します。

「当時は、地形図も一緒に作りながら、地質図も描いています。地質調査は、谷筋を中心にしたかなりおおざっぱなものですが、これから20年かけて、1899年には100万分の1の全国地質図を作り上げています(図3)」

図3 1899年に作成された100万分の1サイズの「大日本帝国地質図」の画像
図3 1899年に作成された100万分の1サイズの「大日本帝国地質図」

畳2畳ほどの全国図は、1900年のパリ万博に出品され、その細かい印刷技術とともに評判になったといいます。わずか20年でこれほど詳細な地図を作り上げた明治の人の偉業には驚かざるを得ません。

一枚の地質図作りに5年超をかけて

さて、いまの地質図づくりはどうなっているのでしょう。内藤さんに訊ねました。

「じつは、いまも5万分の1の地質図に限って言えば、人の足に頼っています。伊能忠敬の時代と同じように、歩いて調査します」

GPSの精度が数cmの誤差に収まるという時代に、足で稼ぐ調査が行われている!? 21世紀の現代にも、伊能忠敬を地でいくような人たちがいるなんて驚きますね。

しかし、航空写真を基に作ることができる地形図とは違い、表土に覆われた地面の下を調べるには、現場に行ってていねいに調査するしか手段がないのだそうです。内藤さんも、現地調査で地質図を描いてきたひとりですが、ここで若手の佐藤大介さんに登場してもらいましょう。

佐藤さんは昨年、岡山県から兵庫県をまたいだ「播州赤穂」地域の5万分の1地質図幅(図4。国土地理院が発行する地形図の図郭に合わせて作った地質図)を刊行した研究者です。この縮尺地図では、地域の長辺が23kmにもなります。こんなに広大な範囲の地質図を、どのようにして作るのでしょうか?

図4 佐藤さんが作成を担当した「播州赤穂」地域の5万分の1地質図幅の画像
図4 佐藤さんが作成を担当した「播州赤穂」地域の5万分の1地質図幅
(クリックすると大きな画像が開きます。)

「3~4年をかけて現地を調査し、分析や解釈を加えながら地質図を作り上げるのですが、印刷まで入れると、一つの地域で5~6年の歳月を要します」

地質図の作成は複数で行うことが多いのですが、現地での調査はたったひとりだといいます。

「3~4年のうち、総計240日以内で現地調査を終えるのが目安です。一回の出張で2~3週間ですね。地域の宿を起点に、毎日山に入る感じです。朝夕は宿の食事、昼はコンビニなどで買ったお弁当を調査現場で食べます。危険な登山などがある場所以外は、基本的にひとりで歩きます。『播州赤穂』地域の場合は、合計200日ほど調査で歩いています」

佐藤さんが「山に入る」と言ったように、人里離れた山や谷が地質図作りの現場になります(図5)。計測器をもって三角測量をしているような測量隊とは違って、かなり地味な作業です。「腰にハンマーをぶら下げている以外、ふつうのハイカーと見分けがつきませんよ」と内藤さんが笑顔で解説してくれました。

図5 砕石場で地質調査を行う佐藤さんの写真
図5 砕石場で地質調査を行う佐藤さん。写真中央から右は、火砕流堆積物に貫入する岩脈。
撮影場所:兵庫県相生市相生。

地質調査はまず、石や岩が露出している場所を基準に調べることから始まります。必然的に、崖が現れた場所や沢を歩くことになります。町歩きでカフェを見つけるような楽しみとは無縁の、なかなかにたいへんな仕事のようです。むしろ出会うのは、クマなどの野生動物!


「クマには3度ほど出くわしましたが、なんとか無事でした。顔を合わせたときには、『私は何でもないから気にしないで』とクマに合図を送りながら、後ずさり。崖に隠れてあとは一目散に逃げるんです」と、豪快に笑う内藤さん。

それよりも、野放しの犬に吠えられ続けることや、頑固者の大地主がいる山のほうがやっかいだといいます。地質調査で山に入らせてくれと頼んでも、頑として聞き入れてくれないご老人もいたそうです。昔は、そんな人のために一升瓶を抱えて通った研究者もいたのだとか(いつかブルーバックス探検隊にも役立つ知恵かも……!?)。

海岸を歩けば、アワビの密漁と間違えられ、松茸の季節には、やはり泥棒に間違えられる。それでも現地調査は楽しいのだと、二人の顔は笑顔であふれます。

「3週間、現世と切り離されて、仕事に集中できるのは楽しいですよ。もっとも、最近では沢の奥に行っても、携帯電話がピロロロロと鳴ってしまいますが」(内藤さん)


3年間もその地域を歩き続けると、ともすれば地元の人より周辺の地域に詳しくなり、第二の故郷のように思えてくるそうです。そんな土地が日本全国にいくつもあるのは、うらやましい仕事ですね。




ところで、調査場所は、個人的に好きな地域を選ぶことができるのでしょうか。

「やはり自分の研究分野に近い地質のところに行くことになります。私は白亜紀の火成活動でできた火山岩・深成岩が専門分野なので、『播州赤穂』地域へ行くことになったのです。ここは、約8000万年前の白亜紀の岩石が多くあります。当時の大規模な火砕流噴火によってできたカルデラがあり、これを火砕流堆積物が埋めています。それが、長い年月をかけて雨風によって浸食された土地なのです」(佐藤さん)

佐藤さんの写真
佐藤さん

同じ足で稼ぐ調査とはいえ、伊能忠敬の時代と違うのは、その背景にある科学的な知見。今では、プレートテクトニクス理論をはじめ、日本列島の成り立ちに関しても大きく研究が進んでいます。研究者の頭の中には、立体的な地下モデルがあるのだそうです。

「土壌を取り除いた表層の地質は、実際に現場で石を確かめればわかりますが、その下の断面図まで描く必要があります。表層の地質を点で集めていって、線でつなぎ、地球科学の知識を使ってそれを面にして、立体にする。地質図学の知識を総動員して、頭の中で3Dの地図を描きながら調査にあたります」(佐藤さん)

「初期の地質図は、地下資源が目的でしたから、そこに何が存在するのかという結論が重要でした。しかし今の研究者は、地球の成り立ちに着目した地質図を作ろうとしています。そこに石が存在している意味合いまで考えてレポートします。一方で、みなさんのニーズは防災や環境などに視点が移ってきています。この多様なニーズにも応えたい。だから手は抜けないのです」(内藤さん)

伊能忠敬のことを、内藤さんは「雲の上の人」と表現します。地図もGPSもない時代に、ロープと歩測で距離を測り、夜は星空を見上げながら方位を観測する。物理的な計算も行っていたのだから、画期的な仕事だったというのです。機械化が進んだ今は、伊能の技術は継承されていないのかと思いきや、意外なところで引き継いでいるものがあるといいます。

「歩測は、たまにやりますよ。短い距離で、計測器をもっていないような場面では歩測のほうが早いんです」と内藤さん。伊能は、一歩70cm。内藤さんも、同じく70cmで歩くクセがついた。佐藤さんは72cm。いまでも歩測の訓練ができているとは驚きです。

全国をカバーするには1274枚もの地図が必要

日本全土を見た場合、地質図はどこまで完成しているのでしょう。

「20万分の1の地質図が、全国を網羅したのが2010年。つい最近のことです。しかも、これは編纂図といって、我々がすべて歩いて調査したものだけではありません。自治体や鉱山など、さまざまな地質調査を編纂して解釈したものです。5万分の1となると、全国を碁盤の目状にカバーするためには1274枚必要です。いま出版されているのはその6割。残る4割は、昔の7.5万分の1の地質図などで補足している状況です」(内藤さん)

優先的に調査が行われるのは、やはり希少な鉱物などが眠っているような場所や、断層調査や、地震の影響などを考慮して決まるようです。80年前の調査が最新の地質図とされる場所もあれば、中には秋田県の「阿仁合(あにあい)」地域のように「黒鉱鉱床」の重要性から最近改訂された場所もあります(図6)。

56年ぶりに改訂された「阿仁合」地域の地質図幅を見比べてみると、断層が細かく表示され、岩石の分布も大きく違います。断面図も昔は一色だったものが、より詳細に岩石分布が色分けされ、これほど違うのかと驚くほどです。地球科学理論の進歩によって正しい立体的な地下モデルが構築され、それが地質図に反映されているというわけです。

「測定技術の向上から、より正しい年代測定ができるようになりました」(佐藤さん)

図6-1 1955年版「阿仁合」地域の地質図幅の画像。
図6-2 2012年版「阿仁合」地域の地質図幅の画像。
図6 56年ぶりに改訂された「阿仁合」地域の地質図幅。
上が1955年版、下が2012年版。様相がずいぶん異なることがわかる。

ただ、1枚に5年もかかる詳細な地質図だけに、年に4、5枚しか出版できない。地道にこの地質図作りを続けながら、内藤さんたちがここ数年取り組んでいるのが「シームレス地質図」だといいます。

産業技術総合研究所では、5万分の1や20万分の1の地質図幅を紙で出版しながら、それらを基にウェブ上で境目のない全国地質図を無料で公開しています。グーグルマップのように、日本全国の拡大・縮小や移動が自由に行えます。紙版は有料ですが、ウェブ上では無料で利用可能です。

今年の5月、『地質図Navi』(https://gbank.gsj.jp/geonavi/)でも閲覧可能なシームレス地質図(https://gbank.gsj.jp/seamless/)が、バージョンアップして公開されました。 岩石の種類や年代を示す「凡例」が10倍ほどの精度になり、約3000種に区分けされています。全国どの土地でも、拡大していくとどんな岩石の上に成り立っているのか一目瞭然です。

「自分が住んでいる場所がどんな地質の上にあるのかわかるという実用性はもちろん、土地の成り立ちを想像して楽しんでもらいたいですね。ウェブで公開している地質図を、学校の先生が生徒と一緒に地元の歴史を学ぶ手立てとして使ってくださったりすれば嬉しいです。周囲の地形がどのような地質の原因によってできたのか。近所の風景を、数百万年という長い時間のストーリーで読み解いてみてください」(内藤さん)

じつは、密かに地質がクローズアップされているテレビ番組があります。NHKの人気番組『ブラタモリ』です。タレントのタモリさんが全国をブラブラ歩いて歴史や人々の暮らしに迫る番組と謳われてはいますが、タモリさんの視線の先にはつねに、断層やチャート(海底の堆積岩)といった地質・地形があります。神社や城といった、人が作った歴史は数千年のスケール。タモリさんは、さらに長い数百万~数億年の単位で大地が作ってきた歴史を見て歩いているのです。いわば「地質エンターテインメント」として楽しめる番組というわけです。



内藤さん、佐藤さんの写真  

内藤一樹(ないとう かずき)
地質情報基盤センター アーカイブ室 室長
(地質情報研究部門 シームレス地質情報研究グループ付)


地質情報基盤センターでは、品質と信頼性の高い地質情報の整備を進めるとともに、利活用を促すためのオープンデータ化を進めています。これらの世界標準の高品質な地質情報を分かりやすく効果的に発信することで、地質情報が社会で広く役立てられることを目指しています。



佐藤大介(さとう だいすけ):右
地質情報研究部門 地殻岩石研究グループ付
(地質調査総合センター研究戦略部 研究企画室 企画主幹)


地質情報は、地球科学的研究により体系的に整理された国土および周辺海域の基本情報です。私たちの研究部門では、我が国の知的基盤整備計画に基づいて、社会の要請に応える陸域・海域の地質図、地球科学基本図のための地質調査を系統的に実施し、地質情報の整備や利用拡大に取り組んでいます。
 


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