複数柱状図のかぎ層標高から傾きと地下位置を読もう

まず知る

このレッスンの役割と到達点

前のレッスンで、地層境界の標高を「地表標高−深さ」で求めました。ここでは、複数地点にある同じかぎ層の標高を比べ、地層がどちらへ低くなるか、未知地点では地下何m付近にあるかを推定します。

必要な情報は四つです。

1. 地点の位置と方位
2. 地点間の水平距離
3. 同じかぎ層だと判断した根拠
4. かぎ層の同じ境界面の標高

上面なら上面どうし、下面なら下面どうしを比べます。同じ地層でも厚さが変わることがあるため、異なる面を混ぜないことが大切です。

理解する

標高差を水平距離と結び付ける

西の地点Aと東の地点Bは400 m離れています。同じ凝灰岩の上面が、Aでは標高95 m、Bでは標高75 mでした。

AからBへ20 m低くなっているので、このかぎ層は東へ低くなっています。標高差だけでなく方位が必要なのは、「右下がり」という紙面上の見え方ではなく、実際の方角で答えるためです。

20 m ÷ 400 m ＝ 0.05なので、単純化すると東へ100 m進むごとに5 m低くなる傾きです。中間の地点CはAから200 m東なので、10 m低い標高85 m付近と推定できます。

ただし、この計算はAとBの間で地層が連続し、傾きがほぼ一定だとみなすモデルです。断層、しゅう曲、不整合があれば成り立たないことがあります。

使う

地下何mにあるかまで求める

地点Cの地表標高が92 mなら、推定したかぎ層上面は標高85 mです。

地表からの深さ ＝ 地表の標高 − 地層境界の標高

92−85＝7 mなので、かぎ層上面は地下約7 mと推定します。「約」と付けるのは、観測点の間をモデルで補っているからです。

別の例として、北の地点Pで標高60 m、南へ300 mの地点Qで標高45 mなら、かぎ層は南へ15 m低くなっています。100 m当たりでは5 m低下します。Pから南へ120 mの地点では、単純な比例なら6 m低い標高54 m付近です。

推定を確かめる

推定した位置で実際のボーリング資料が得られたら、予測と観測を比べます。合わないときは、計算ミスだけでなく、同じかぎ層ではなかった、途中に断層がある、傾きが一定でない、という可能性も調べます。

転用する

三地点以上では一方向ずつ整理する

地図上にA・B・Cが三角形に並ぶと、東西方向と南北方向の両方で標高差が生じます。まず東西に近い地点どうし、次に南北に近い地点どうしを比べます。三地点の情報があれば、二地点だけより傾きの向きをしぼれます。

ただし、点と点を結んだ面は推定です。資料のない遠方まで同じ傾きを延ばしてはいけません。答えには「AとBの間では」「地層が連続し傾きが一定なら」という条件を添えます。

次のレッスンでは、ここまでの計算を妨げる代表的な混同をまとめて修正します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。