流れの強さと粒の大きさから運搬・堆積を説明しよう

このレッスンは「風化・侵食・運搬・堆積」6レッスン中の3番目です。前の模型実験で見えた粒の動きを、流れの強さと粒の大きさの関係として説明します。ここが分かると、川から海へ粒の大きさが変わる理由を予測できます。

前から受け取る力：一条件だけを変え、侵食量・移動距離・堆積位置を公平に比べる
今回完成させる力：流れが運べる粒と、流れが弱まったときに堆積する粒の順を説明する
次へ渡す力：水量・傾き・粒径・移動距離の表やグラフを読む

まず知る

流水が粒を運ぶ方法には、川底を転がす、跳ねさせる、水中に浮かせるなどがあります。どの動きになるかは、流れの強さと、粒の大きさ・密度・形に関係します。

同じ種類・形・密度の粒を比べると、基本は次の通りです。

• 強い流れ：大きな粒まで動かせる
• 弱い流れ：大きな粒を運び続けられず、先に堆積させやすい
• とても細かな粒：水中に浮いたまま遠くまで運ばれやすい
• 流れがさらに弱まる：細かな砂や泥も沈み、堆積する

理解する

粒が堆積するのは、重力が突然強くなるからではありません。流水は粒を動かし続ける力を与えています。流速が下がる、川幅が広がる、水深や地形が変わるなどで流れが弱まると、粒を支えたり押したりする力が小さくなります。その結果、運びきれない粒が川底へ残ります。

大きな粒ほど重いので、同じ材質・形なら、運び続けるためにより強い流れが必要です。そのため流れが弱くなる場所では、大きな粒が比較的手前に、細かな粒が遠くに堆積しやすくなります。

ただし、粒の大きさだけですべては決まりません。

• 平たい粒と丸い粒では動き方が違う
• 同じ大きさでも密度が違えば沈みやすさが違う
• とても細かな粘土粒子は互いにくっつくことがある
• 洪水時と平常時では流れの強さが大きく違う

中学校の基本モデルでは、同じ材質・似た形のれき・砂・泥を比べる条件で考えます。

使う

川が山地から平野へ出る場所で、流れが急に弱くなったとします。上流から、れき・砂・泥が運ばれてきました。

1. 流れが弱まる。
2. 大きなれきは運びきれず、比較的近い場所に堆積する。
3. 砂はれきより先まで運ばれ、河口付近などに堆積する。
4. 泥は水中に浮きやすく、より静かな沖や湖の中央まで運ばれる。
5. 流れが十分弱い場所で泥も堆積する。

予測を書くときは、「れきは重いから」だけで終わらず、「流れが弱まり、大きな粒を運び続ける力が不足するため」と途中の関係を書きます。

洪水になると、ふだん動かないれきが運ばれることがあります。洪水後に流れが弱まれば、そのれきは普段より下流側へ堆積する可能性があります。したがって一度の粒の分布だけから、平常時の流れを断定しません。

転用する

初見の粒径分布図では、次の順で考えます。

1. どちら向きに水が流れたか。
2. どこで流れが強く、どこで弱まったか。
3. 大きな粒がどこで止まったか。
4. 細かな粒がどこまで運ばれたか。
5. 洪水・粒の密度・形など別条件がないか。

このモデルは「次にどこへ堆積するか」を予測する道具です。次は水量・傾き・粒径・移動距離の数値を読み、条件を変えたときの結果を表とグラフから説明します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。