はじめに／研究前史／深層崩壊の種類／クリープ性大規模崩壊／奄美大島における大規模崩壊／レーザープロファイラーによる抽出／キャップロック型崩壊（ケービング）／渓流水の電気伝導度による崩壊予測

　深層崩壊

　はじめに

深層崩壊の概念（国交省）
　ここ数年「深層崩壊」という言葉が流行っています。きっかけは2011年9月の台風12号による紀伊半島の土砂災害でした。北海道に移住したとして名高い1889年十津川災害の再来と言われました。研究者レベルでは2009年台風8号（モーラコットMorakot台風）による台湾高雄県小林村の災害、いわゆる「八八水災」で注目されていました。「深層崩壊」という言葉を使ったのは恐らく羽田野（1974）が最初でしょう。ただし、羽田野は深層クリープなどとの関係も論じ、メカニズムについても言及しています。しかし、近年使われている「深層崩壊」は、右図のように、基盤まで崩壊するものとして崩壊深によって、通常の山崩れと区別しています。形態だけなのです。つまり、従来、土砂災害を「地すべり」「山崩れ」「土石流」に分けていたものに第4のジャンルとして「深層崩壊」を加えたのです。「深層崩壊」とすると、多額の工事費が支出されるためか、種々雑多なものまで、ひっくるめて何でも「深層崩壊」とする傾向が出ています。
　一方、砂防学会では深層崩壊に関する基本事項に係わる検討委員会を設け、提言で次のように定義しました。
　山地および丘陵地の斜面の一部が表土層（風化の進んだ層）のみならずその下の基盤を含んで崩壊する現象を指す。その特徴を述べれば移動土塊・岩塊の動きは突発的で一過性であり、その移動速度は大きく、運動中に激しい撹乱を受けて原形を保たない場合が多い。特定の地質や地質構造の地域で多く発生し、特に我が国では四万十帯などの付加体における発生頻度が高い。

　研究前史

大規模崩壊の地形地質條件（町田,1967；羽田野,1974）
　巨大崩壊
Large landslide & related mudflow		地すべり性崩壊
Rockslide of intermediate type		山崩れ
Debris avalanche
体積109m3～107m3106m3～104m3103m3～101m3
物質基岩基岩＋表土表土
崩壊深著しく深い深い浅い
土砂流出特性谷頭だけでなく山頂や稜線でも発生、新しい谷形成崖錐形成
地質条件変質火山岩、もまれた堆積岩節理に富む岩石、とくに泥岩様々な岩質、とくに風化岩
発生頻度稀　頻発
急速マスムーブメントの分類（Machida,1966）

　急速マスムーブメントを規模によって分類したのは、恐らくMachida（1966）が最初です。上表は町田（1967）を参考に意訳抜粋しました。巨大崩壊の例としては1911年の稗田山崩壊を挙げています。火山の山体崩壊のようなものを念頭に置いておられたようです。地すべり性崩壊はその後地すべり性大規模崩壊、あるいは単に大規模崩壊と呼ばれるようになりました。これが現在の深層崩壊につながります。山崩れは通常の表層崩壊のことです。
　その後、地質地形条件について羽田野（1974）が次のように述べました。

　地形的条件＝斜面の規模が大きく，その傾斜角が斜面内部構成層の最終的な最小内部摩擦角より大きいこと，地質的条件＝斜面の表層部～上部に比べ，深部～下部搆成層の強度が同程度またはより小さくなりうること，侵食条件＝斜面上半部では表面侵食，表層崩壊が微弱であること，などがある。これらの条件の組合せが満足される典型的な状況は，上部はキレツの多い堅硬な岩層（火山岩，“集塊岩”，チャート，石灰岩，砂岩）または透水性の良い砂レキ層／下部は粘質岩（ケツ岩，凝灰岩）というような地質構成と，そしてこれと関連した遷急線をもつ山ヒダの少ない急斜面である。
長崎県佐世保市鷲尾岳地すべり
　ここで、羽田野が最後に付け加えた「透水性の良い砂レキ層／下部は粘質岩（ケツ岩，凝灰岩）」というは、恐らく北松型地すべりを連想されたものでしょう。これは佐賀・長崎両県にまたがる北松浦地域に頻発する地すべりで、ここでは、中新世佐世保層群を不整合に八ノ久保砂礫層が覆い、その上を北松浦玄武岩類の熔岩が広く覆っています。玄武岩の柱状節理が多量の水を含んでおり、それが下位の佐世保層群泥岩に水を供給して大規模な地すべりを起こします。キャップロック型の地すべりです。玄武岩類が一山100m以上動いたこともありました。羽田野が、地すべり性大規模崩壊の中にこの種のものを追加したため、後に混乱を引き起こしたように思います。

　深層崩壊の種類

　地理学geographyはgrahia（description）ですから、形態や規模による分類で良いのでしょうが、地質学geologyはlogia（theory）ですので、メカニズムにまで踏み込まないと満足出来ません。メカニズムが違えば、発生場も対策工法も異なります。本当は深層崩壊なる形態用語は使わないほうがよいと思いますが、既に行政的に使われていますので、メカニズムによって区分してみます。細かく言えば切りがないのでしょうが、次の2つに大別できるでしょう。 　なお、2004年新潟県中越地震により、山古志村等で大規模な地すべりが多発し、天然ダムが形成されました。褶曲した新第三紀層や第四紀層で、地層面に沿って地すべり（流れ盤すべり）が起きたのです。先行降雨が多かったことも災いしているようです。中には尾根の反対側から山陵部がすべるようなこともあったそうです。地震が造地形運動の大きな営力の一つだと、改めて認識された災害でした。こうした大規模な地すべりも深層崩壊に入れる人もいるようですが、メカニズムとしては地すべりですから、地震による地すべりとしておいたほうが良いと思います。

　クリープ性大規模崩壊

椎葉村大河内の断面図
四万十帯神門層群クリープ性崩壊の発生過程
　これについては概説の「土砂災害」の項で簡単に触れました。クリープ性大規模崩壊の概要を要約すると、次のようになります。
チャートラミナイトの顕微鏡写真
スレートの顕微鏡写真三軸圧縮試験（σ3=100MPa）クリープ試験（σ3=100MPa：σ1-σ3=100MPa）
　ところで、片状岩と言っても正常堆積物のスレートもあるのに、どうして付加体に大規模崩壊が多いのでしょうか。付加体の泥質岩は遠洋性の放散虫チャートと泥岩とが微細な互層をしている場合がしばしばあります。チャートラミナイトと呼ばれることもあります（吉田,1981）。チャートは昔火打ち石に用いられたくらいですから、極めて固いのです。したがって、チャートラミナイトはダクティリティコントラストductility contrastが極めて高い岩石です。スレートとどのように物性が違うのか三軸圧縮試験をしてみました。両方とも異方性が高いので、劈開の方向（θ）によって破壊状況が異なりますが、クリープ試験ではとくに大きな差が出ました。チャートラミナイトのほうが固いですから、初めのうちは頑張ってなかなかひずみが進行しませんが、スレートより早く三次リープに達し、クリープ破壊してしまいます。これはサンプルオーダーの話ですが、野外規模でも、やはり、このようなことが影響しているのでしょう。

　奄美大島における大規模崩壊

龍郷町浦における深層崩壊（寺本ほか,2012）
　2010年10月奄美大島で大災害がありました。詳しくは「2010年奄美豪雨災害」をご覧ください。この災害では、白亜紀付加体（四万十層群）分布域で、クリープ性大規模崩壊もありました（寺本ほか,2012）。右図は龍郷町浦の例です。崩壊は幅約50m、長さ約80m、最大崩壊深約10mで、崩壊土砂量は2万m3程度と見積もられています。地質は四万十帯の砂岩頁岩互層で受け盤をなしていました。周辺一帯には、クリープに起因する小規模な末端崩壊も見られるそうです。

　レーザープロファイラーによる抽出

傾斜量図と赤色立体地図（土研,2016）
　前述のように、この種のクリープ性大規模崩壊は特徴的な地形をしています。しかし、山陵部の線状凹地などを空中写真判読で抽出するのは植生が邪魔して容易ではありません。九州山地の研究をしていた頃は、山陵部を踏破したものでした。しかし、最近ではレーザープロファイラーが開発されて微地形の抽出が容易になりましたし、赤色立体地図もできてビジュアルにも分かりやすくなりました。これでかなり容易に広範囲の危険個所を抽出することが出来るようになりました。

　キャップロック型崩壊（ケービング）

船石川崩壊地（井村,2010）崩壊地模式断面図（下川ほか,2010）
　キャップロック型とは、物性的に異質な層が上位を覆っているタイプのことを言います。長崎・佐賀両県にまたがる北松地区は、佐世保層群の上に北松浦玄武岩が載る溶岩台地でした。1977年竜ヶ水災害では、吉野溶結凝灰岩が載っていました。1997年針原災害は、凝灰角礫岩の上に安山岩溶岩と旧期崩壊堆積物が載っていました。一般に上位層が帯水層となり、下位層との境界で出水します。表土層下のパイピングと異なり、規模が大きく、ケービングcavingという名称のほうが適切かも知れません。その結果、洗掘が起きて上位層が崩壊するのが、このキャップロック型崩壊です。北松型地すべりは供給された地下水により下位層がすべるものでしたが、当然のことながら、上位の玄武岩類も崩壊することがあります。
　鹿児島は火山国ですから、至るところに火砕流台地や溶岩台地が分布していますので、このようなキャップロック型崩壊がしばしば発生します。2010年7月4日、鹿児島県南大隅町船石川において、複数回土石流が発生、集落と国道269号に被害を与えました。特徴は無降雨時にも関わらず土石流が発生したことです（下川ほか,2010）。地質は大隅花崗岩を非整合に覆って、火砕流堆積物が載っているところです。阿多溶結凝灰岩と下部非溶結部との境界から多量の湧水があり、ここから崩壊が発生したようです。溶結凝灰岩には柱状節理が発達していますから、これが帯水層になります。6月11日から雨が降り続いていましたので、恐らく溶結凝灰岩中が満水状態だったのでしょう。湧水点では洗掘が見られ、斜面はオーバーハング状だったそうですから、地下水が多量に噴き出して洗掘が起き、溶結凝灰岩のトップリング（転倒崩壊）を誘発したのでしょう。
　なお、右の断面図は概略図ですので、地質学的に厳密に言えば、下位から阿多鳥浜軽石、阿多鳥浜火砕流、円レキ層、ローム層、阿多軽石、阿多火砕流および台地上の火山灰・ローム層の順になっているそうです（井村,2010）。2015年6月～2016年6月の1年間に10回も崩壊し、土石流を発生させた垂水市深港の崩壊現場も、四万十層群の上を、阿多鳥浜・阿多・入戸の火砕流堆積物が覆っているところでした。やはりキャップロック型です。

　渓流水の電気伝導度による崩壊予測

矢筈岳渓流のEC（地頭薗,2014）湧水センサー（地頭薗ほか,2013）
　降雨による土砂災害は多かれ少なかれ、地下水が関わっています。表層崩壊でも表土あるいは風化層中の中間流によって引き起こされます。深層崩壊は地下水がもっと深く関与しています。中でもキャップロック型は被覆岩体下部からの湧水に起因して発生しますから、いわば地下水型とでも言って良いケースです。天水は電気を通しませんが、地下水は地層中のミネラルが溶け込んで電気を通します。電気伝導度（EC: electric conductivity）を測定すれば、地下水か天水か分かりますので、渓流水のECを測定することによって、地下水湧出個所つまり崩壊の危険性の高い場所を見出そうという試みが行われています（地頭薗,2014）。たとえば、出水市針原川では、崩壊地の上流側が7mS/mなのに対し、下流側では12mS/mと増加していましたが、これは崩壊地から14mS/mの湧水が渓流に流入していることに原因していると考えられます（地頭薗ほか,2004）。なお、天水の影響の少ない低水時のほうが明瞭に分かります。
　地頭薗隆鹿大教授らは、ECだけでなく、水位や流量・濁度なども測れる湧水センサーを開発し、崩壊の空間的時間的予知に取り組んでおられます（地頭薗ほか,2013）。

文献：

  1. 千木良雅弘（2013）, 深層崩壊: どこが崩れるのか. 近未来社, 232pp.
  2. 千木良雅弘（2015）, 深層崩壊の場所の予測と今後の研究展開について. 応用地質, Vol.56, No.5, p.200-209.
  3. 千木良雅弘（2018）, 災害地質学ノート. 近未来社, 246pp.
  4. 土木研究所土砂管理研究グループ火山・土石流チーム（2008）, 深層崩壊の発生の恐れのある渓流抽出マニュアル（案） . 土木研究所資料 第4115号, 21pp.
  5. 土木研究所（2010）, 深層崩壊推定頻度マップ. 土木研究所, 1葉.
  6. 土木研究所土砂管理研究グループ火山・土石流チーム（2016）, 深層崩壊の発生する恐れのある斜面抽出技術手法及びリスク評価手法に関する研究. 土木研究所資料 第 4333号 , 80pp.
  7. 蒲原潤一・内田太郎（2014）, 深層崩壊対策技術に関する基本的事項. 国総研資料, No.807, 40pp.
  8. 五味高志・青戸一峰・石塚忠範・森田耕司・一色弘充・内田太郎（2014）, 深層崩壊発生頻度の定量化手法の開発. 平成26年度砂防学会研究発表会概要集, p.A-20-A-21.
  9. 後藤宏二（）, 深層崩壊「～その実態と対応～」. 国総研, Vol., No., p.95-112.
  10. 羽田野誠一（1974）, 最近の地形学 8. 崩壊地形（その2）. 土と基礎, Vol22, No.11, p.50-58.
  11. 林　信雄・田中和広・吉武宏晃（2015）, 宮崎県耳川流域塚原地点で発生した深層崩壊の内部構造に関する地質学的検討. 応用地質, Vol.55, No.6, p.290-306.
  12. 飯田智之・恩田裕一・クリストバル　パディジャ（2013）, 深層（大規模）崩壊を発生させやすい素因と誘因. 平成25年度砂防学会研究発表会概要集, p.B360-B361.
  13. 井村隆介（2010）, 2010年7月に発生した鹿児島県南大隅町船石川の土石流災害. 日本地質学会ホームページ
  14. 岩松　暉・下川悦郎（1981）, 九州山地における大規模崩壊―片状岩のクリープ性大規模崩壊―. 自然災害科学総合シンポジウム講演要旨集（第18回）, p.210.
  15. 岩松　暉（1984）, 地質構造と地盤災害. 木村敏雄編『地質構造の科学』, 朝倉書店, p.293-320.
  16. 岩松　暉・下川悦郎（1986）, 片状岩のクリープ性大規模崩壊. 地質学論集, No.28, p.67-76.
  17. 地頭薗隆・下川悦郎（1998）, 1997年鹿児島県出水市針原川流域で発生した深層崩壊の水文地形学的検討. 砂防学会誌, Vol.51, No.4, p.21-26.
  18. 地頭薗隆・下川悦郎・迫　正敏・寺本行芳（2004）, 鹿児島県出水市針原川流域の水文地形的特性と深層崩壊. 砂防学会誌, Vol.56, No.5, p.15-26.
  19. 地頭薗隆・下川悦郎・寺本行芳（2006）, 深層崩壊発生場予測法の提案. 砂防学会誌, Vol.59, No.2, p.5-12.
  20. 地頭薗隆（ 2014）, 渓流水の電気伝導度を用いた深層崩壊発生場の予測. 砂防学会誌, Vol.66, No.6, p.56-59.
  21. 鹿児島大学地域防災教育研究センター（2012）, 「2010年奄美豪雨災害の総合的調査研究」報告書. 鹿児島大学地域防災教育研究センター, 191pp.
  22. 鹿児島大学地域防災教育研究センター（2013）, 「南九州から南西諸島における総合的防災研究の推進と地域防災体制の構築」報告書. 鹿児島大学地域防災教育研究センター, 283pp.
  23. 木下篤彦・小川内良人・眞弓孝之・柴崎達也（2013）, 平成23年台風12号で発生した深層崩壊の地質的素因と崩壊面の土質特性. 砂防学会誌, Vol.66, No.3, p.3-12.
  24. 国交省（2010）, 深層崩壊跡地密度分析区域図. 4pp.
  25. 京大防災研特定研究集会23C-03研究代表者千木良雅弘（2012）, 深層崩壊の実態、予測、対応. 京大防災研究所, 114pp.
  26. Machida, H. (1966), Rapid erosional development of mountain slopes and valleys caused by large landslides in Japan. Geogr. Rep. Tokyo Metropolitan Univ., 1, p.55-78.
  27. 町田　洋（1967）, 荒廃山地における崩壊の規模と反復性についての一考察，水利科学，55号（Vol.11, No.2），p.31-53.
  28. 町田　洋（1984）, 巨大崩壊，岩屑流と河床変動，地形，5巻，p.155-178.
  29. 町田　洋 ほか(1987):日本の巨大山地崩壊 、自然災害特別研究(1).崩災の規模 、様式、発生頻度とそれに関わる山体地下水の動態 、p.166-220.
  30. 佐藤丈晴・中島翔吾（2015）, 大規模崩壊の兆候となる微地形の抽出手法. 日本地すべり学会誌, Vol.52, No.3, p.141-145.
  31. 下川悦郎・岩松 暉（1985）, 九州山地におけるクリープ性崩壊について. 昭和60年度砂防学会研究発表会概要集，p.194－197.
  32. 下川悦郎・小山内信智・武澤永純・地頭薗　隆・寺本行芳・権田　豊（2010）, 2010年（平成22年）7月鹿児島県南大隅町発生した連続土石流災害. 砂防学会誌, Vol.63, No.3, p.50-53. 口絵.
  33. 深層崩壊に関する基本事項に係わる検討委員会（2012）, 深層崩壊に関する基本事項に係わる検討委員会　報告・提言. 砂防学会, 27pp.
  34. 自然災害研究協議会西部地区部会（2011）, 自然災害研究協議会西部地区部会報　第35号
  35. 田渕陽介・地頭薗隆・和田大祐・中島　希（2013）, 深層崩壊発生予測に関する調査法の開発. 平成25年度砂防学会研究発表会概要集, p.B344-B345..
  36. 武澤永純・内田太郎・鈴木隆司・田村圭司（2009）, 鹿児島県船石川で発生した深層崩壊に起因する土石流の推定. 砂防学会誌，Vol.62,No.2, p.21-28.
  37. 横山　修・内田太郎・田村圭司・鈴木隆司・井上亨郁（2011）, 宮崎県鰐塚山地における深層崩壊と微地形・地質的特徴の関係. 砂防学会誌, Vol.63, No.5, p.3-13.
  38. 横山俊治（2013）, なぜ，西南日本外帯で降雨時あるいは地震時に深層崩壊が多発するか？. 日本地すべり学会誌, Vol.50, No.1, p.1-6.
  39. 吉田鎮男（1981）, チャートラミナイト:岩石学的記載と本邦地向斜における産状. 地質学雑誌, Vol.87, No.3, p.131-141.
  40. （）, . , Vol., No., p..
  41. （）, . , Vol., No., p..
  42. （）, . , Vol., No., p..
  43. （）, . , Vol., No., p..
  44. （）, . , Vol., No., p..

参考サイト：

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初出日：2016/10/21
更新日：2018/12/17