川のデルタ

河川デルタは、河川が流れの遅い水域またはよどんだ水域と合流する場所で、河川の水によって運ばれた堆積物の堆積によって形成される三角形の地形です。[ 1 ] [ 2 ]河川デルタ^の形成は、河口で発生します。河川が海洋、海、または河口、湖、貯水池、または（よりまれに）流入河川によって供給された堆積物を運び去ることができない別の河川に合流する場所です。語源的には、河川デルタという用語は、大文字のギリシャ語のデルタの三角形（Δ）に由来しています。水文学では、河川デルタの大きさは、堆積物を供給する流域プロセスと、供給された堆積物を再分配、隔離、および受水域に輸出する流域プロセスのバランスによって決まります。^{[3] [4]}

河川デルタは、主要な農業生産の中心地であり、人口の中心地でもあるため、人類の文明にとって重要です。 ^[5]海岸線の防衛に役立ち、飲料水の供給に影響を与える可能性があります。 ^[6]また、地形上の位置に応じてさまざまな種の集団が存在するため、生態学的にも重要です。地質学的時間スケールでは、重要な炭素吸収源でもあります。^[7]

川のデルタは、ナイル川デルタの形状が三角形のギリシャ語大文字のデルタに似ていることから、このように呼ばれている。ナイル川デルタの三角形の形状は、アテネ古典 演劇の観客には知られていた。アイスキュロスの悲劇『縛られたプロメテウス』では、デルタではなく「三角形のナイル川の土地」と表現されている。^[8]ヘロドトスは、エジプトの歴史の中で、デルタについて14回言及しており、「イオニア人が呼ぶところのデルタ」として、海への沈泥の流出や三角形の海側が凸状に湾曲していることなどを説明している。 ^[8]ヘロドトスは、他の河川システムのデルタと比較しているにもかかわらず、「デルタ」とは表現していない。^[8]ギリシャの歴史家ポリュビオスは、ローヌ川とイゼール川の間の土地をナイル川デルタに例え、両川を島と呼んだが、デルタという言葉は使用していない。^{[8]ギリシャの地理学者}ストラボンによると、アレクサンダー大王のインド征服に同行した犬儒派の哲学者アスティパレアのオネシクリトスは、パタレネ（インダス川のデルタ）は「デルタ」（ギリシャ語：καλεῖ δὲ τὴν νῆσον δέλτα、ローマ字：  kalei de tēn nēson délta、直訳すると「彼はその島をデルタと呼ぶ」）であると報告した。^[8]ローマの著述家アリアノスの『インディカ』には、「インド人の土地のデルタは、エジプトのデルタと同様にインダス川によって作られた」と記されている。 ^[8]  

デルタという言葉は、川の河口の地形を表す一般的な用語として、英語圏で18世紀後半にエドワード・ギボンの著作の中で初めて確認されました。^[9]

河川デルタは、堆積物を運ぶ河川が湖、海、 貯水池などの水域に達したときに形成されます。流れが静水に入ると、流れはもはやその水路に制限されず、幅が広がります。この流れの拡大により流速が低下し、流れが堆積物を運ぶ能力が低下します。その結果、堆積物は流れから落ちて沖積層として堆積し、河川デルタを形成するために蓄積します。^{[11] [12]時間が経つにつれて、この単一の水路はデルタ状ローブ（ミシシッピ川や}ウラル川のデルタの鳥の足のような）を形成し、その河口を静水に押し込みます。デルタ状ローブが前進するにつれて、河川の水路は長くなりますが標高の変化は同じであるため（傾斜を参照）、 河川の水路の勾配は低くなります。

河道の勾配が小さくなると、河床にかかるせん断応力が減少し、その結果、河道内に堆積物が堆積し、氾濫原に対して河床が上昇する。これにより河道が不安定になる。川が自然堤防を破った場合（洪水時など）、水は海までの経路が短い新しい流路に流出し、勾配が急で安定したものとなる。^{[13]通常、川がこのように流路を切り替えると、その水の一部は放棄された流路に残る。流路切り替えが繰り返されると、}分流ネットワークを持つ成熟したデルタが形成される。

これらの分流ネットワークが形成されるもう一つの方法は、河口砂州（河口の河道中にある砂州や砂利州）の堆積によるものです。河口砂州が河口に堆積すると、流れはそれを迂回します。その結果、河口砂州の上流端にさらに堆積物が堆積し、川は2つの分流に分かれます。^{[14] [15]}このプロセスの結果の良い例は、ワックスレイクデルタです。

どちらの場合も、堆積プロセスによって、堆積量の多い地域から少ない地域への堆積物の再分配が強制されます。この結果、水路が表面を移動して堆積物を堆積させるにつれて、デルタの平面図 (または地図) の形状が滑らかになります。堆積物はこのようにして堆積するため、これらのデルタの形状は扇形に近づきます。水路の位置が急速に変化すると、デルタ前面の堆積物がより均一に堆積するため、流れが頻繁に方向を変えるほど、形状は理想的な扇形に近づきます。鳥の足のような形をしたミシシッピ川とウラル川のデルタは、対称的な扇形を形成するほど頻繁に分離しない川の例です。扇状地デルタは、その名前が示すように、頻繁に分離し、理想的な扇形に近づきます。

大河川デルタの多くは、ミシシッピ川、ナイル川、アマゾン川、ガンジス川、インダス川、揚子江、黄河などの大河川の大半が非活動的な大陸棚に沿って流れ込むため、非活動的な大陸棚の後縁にあるクラトン内盆地に流れ込む。^[16]この現象は、主に地形、流域面積、流域標高の3つの要因によるものである。^[16]非活動的な大陸棚に沿った地形は、より緩やかで広範囲に及ぶ傾向があり、時間の経過とともに堆積物が堆積して大規模な河川デルタを形成できる。 活動的な大陸棚に沿った地形は、より急峻で広範囲に及ぶ傾向があり、その結果、堆積物は浅い大陸棚ではなく急峻な沈み込み溝に移動する

河川デルタの大部分が活動的な境界ではなく受動的な境界に沿って形成される理由を説明できる、他の多くのより小さな要因があります。活動的な境界に沿って、造山運動によって地殻活動が起こり、急勾配の斜面、角礫岩、火山活動が形成され、堆積源に近い場所にデルタが形成されます。 ^{[16] [17]}堆積物が堆積源から遠く離れていない場合、堆積する堆積物は粒子が粗く、より緩く固結するため、デルタの形成がより困難になります。活動的な境界での地殻活動により、堆積源に近い場所にデルタが形成され、それが河道の剥離、デルタローブの切り替え、および自動周期性に影響を与える可能性があります。^[17]活動的な境界の河川デルタははるかに小さく、量も少ない傾向がありますが、同様の量の堆積物を輸送する可能性があります。^[16]しかし、堆積物は深い沈み込み溝を移動して堆積するため、厚い層状に積み重なることはありません。^[16]

河口では、流れの状態の変化により、川が運んでいる堆積物が流れ落ちることがあります。この堆積物の堆積により、デルタ、砂州、砂州、水路などのさまざまな地形が形成されます。河口の地形は、地形と生態系を劇的に変化させます。^{[引用が必要]}

デルタは、堆積の主な制御要因、つまり河川、波、潮汐のプロセスの組み合わせによって分類されるのが一般的で、 ^{[18] [19]}それぞれの強さによって異なります。^[20]重要な役割を果たす他の2つの要因は、地形の位置と、河川からデルタに流入する堆積源の粒度分布です。^[21]

河川が優勢なデルタは、潮位差が小さく波のエネルギーが低い地域で見られます。^[22]河川水の密度が盆地の水とほぼ同じ場合、デルタはホモピクナル流を特徴とし、河川水が盆地の水と急速に混ざり、堆積物のほとんどを突然放出します。河川水の密度が盆地の水よりも高い場合 (通常は堆積物の負荷が大きいため)、デルタはハイパーピクナル流を特徴とし、河川水は密度流として盆地の底に沿って流れ、堆積物をタービダイトとして堆積します。海洋沿岸の河川デルタで一般的であるように、河川水の密度が盆地の水よりも低い場合、デルタはハイポピクナル流を特徴とし、河川水はより密度の高い盆地の水とゆっくりと混ざり、表面扇状地に広がります。これにより、細かい堆積物は、懸濁状態から沈殿する前にかなりの距離を運ぶことができます。ハイポシナルデルタの層は1度程度の非常に浅い角度で傾斜している。^[22]

河川優勢型デルタは、急速に流れる水の慣性、河口を越えた乱流床摩擦の重要性、および浮力の相対的な重要性によってさらに区別されます。慣性によって支配される流出はギルバート型デルタを形成する傾向があります。乱流摩擦によって支配される流出はチャネル分岐を起こしやすいのに対し、浮力によって支配される流出は狭い水中自然堤防とチャネル分岐の少ない長い分流を生み出します。^[23]

現代のミシシッピ川デルタは、流出が浮力に支配されている河川支配デルタの良い例です。水路の放棄は頻繁に行われ、過去5000年間に7つの明確な水路が活動していました。他の河川支配デルタには、マッケンジーデルタとアルタデルタがあります。^[14]

ギルバート デルタ (グローブ カール ギルバートにちなんで名付けられた) は、ミシシッピ川のような緩やかな傾斜の泥質デルタとは対照的に、粗い堆積物から形成された河川優勢型^{[24]デルタの一種です。たとえば、山岳地帯の河川が堆積物を淡水湖に堆積すると、この種のデルタが形成されます。 [25] [26]}これは通常、ホモピクナル流の結果です。^[22]このようなデルタは、トップセット、フォアセット、ボトムセットの 3 つの構造が特徴です。湖に流入する川の水は、より粗い堆積物をデルタの水没面に急速に堆積させ、急傾斜のフォアセット ベッドを形成します。より細かい堆積物は、この急斜面の向こうの湖底に、より緩やかに傾斜するボトムセット ベッドとして堆積します。デルタ前線の背後では、網状の溝がデルタ平野の頂部の緩やかな傾斜の層を堆積させている。^{[27] [28]}

ギルバートデルタは湖沼と海域の両方にあると記述する著者もいるが、^[25]他の著者は、デルタの形成は淡水湖に特徴的であると指摘している。淡水湖では川の水が湖水とより速く混ざりやすいからである（川が海に流れ込む場合や塩湖の場合は、川が運んできた密度の低い淡水が湖面に長く留まる）。^[29]ギルバート自身がこのタイプのデルタを初めて記述したのは1885年のボンネビル湖である^。[29]他の場所では、同様の構造が、例えばブリティッシュコロンビア州のオカナガン湖に流れ込み、ナラマタ、サマーランド、ピーチランドで目立つ半島を形成するいくつかの小川の河口で見られる。

波が支配的なデルタでは、波による堆積物の運搬がデルタの形状を制御し、河口から流れ出る堆積物の多くは海岸線に沿って偏向します。^[18]波とデルタの関係は非常に多様で、受入流域の深海波浪状況に大きく影響されます。海岸近くの波エネルギーが高く、沖合の傾斜が急な場合、波はデルタを滑らかにします。波はまた、堆積物をデルタから運び去り、デルタを後退させる原因にもなります。^[6]河口の上流に形成されるデルタでは、風、潮汐、河川流量、デルタの水位の間に複雑ですが定量化可能な関係があります。^{[30] [31]}

侵食は、ガンジス川デルタのような潮汐優勢デルタでも重要な制御要因である。ガンジス川デルタは主に海底で、砂州や尾根が目立つ。このため、「樹枝状」構造が形成される傾向がある。^[32]潮汐デルタは、少数の主要分流を持つ傾向がある河川優勢デルタや波浪優勢デルタとは異なる挙動を示す。波浪優勢または河川優勢の分流が堆積すると、その分流は放棄され、別の場所に新しい水路が形成される。潮汐デルタでは、洪水や高潮など、周囲に水が多いときに新しい分流が形成される。これらの分流は、ほぼ一定の速度でゆっくりと堆積し、やがて消滅する。^[32]

潮汐淡水デルタ^[33]は、高地の河川と河口の境界に形成される堆積物で、この地域は「サブエスチュアリー」として知られています。^[34]後期更新世とそれに続く完新世の海面上昇によって水没した沿岸河川の谷には、多くの支流が流入する樹枝状の河口がある傾向があります。各支流は、汽水域の主流河口との合流点から潮汐伝播の源流に流入する淡水河川まで、この塩分勾配を模倣しています。その結果、支流は「サブエスチュアリー」と見なされます。潮汐淡水デルタの起源と進化には、すべてのデルタに共通するプロセス^[4]と潮汐淡水環境に固有のプロセスが関係しています。^{[35] [36]}潮汐淡水デルタを形成するプロセスの組み合わせにより、独特の形態と独自の環境特性が生まれます。現在存在する多くの潮汐淡水デルタは、歴史的な土地利用、特に森林伐採、集約農業、都市化の開始または変化によって直接引き起こされています。^{[37]これらの考え方は、米国東海岸に沿って}チェサピーク湾に広がる多くの潮汐淡水デルタによってよく示されています。研究により、この河口に蓄積している堆積物は、ヨーロッパ人の入植後の森林伐採、農業、都市開発に由来することが実証されています。^{[38] [39] [40]}

その他の河川、特に潮汐の差が大きい海岸沿いの河川はデルタを形成せず、河口の形で海に流れ込みます。有名な例としては、セントローレンス湾やテージョ川の河口があります。^[要出典]

稀に、川のデルタが大きな谷の中にあり、逆川デルタと呼ばれることもあります。川が内陸部で複数の支流に分かれ、再び合流して海に流れ込むこともあります。このような地域は内陸デルタと呼ばれ、かつての湖底に発生することがよくあります。この用語は、アレクサンダー・フォン・フンボルトが1800年に訪れたオリノコ川中流域を指して初めて作った造語です^。[41]その他の著名な例としては、内ニジェールデルタ、^[42] ピース・アサバスカデルタ、^[43]サクラメント・サンホアキン川デルタ、^{[44]イランの}シスタンデルタなどがあります。^[45]ドナウ川には、ブラチスラバとイジャの間のスロバキアとハンガリーの国境の谷に1つあります。^[46]

場合によっては、平坦な乾燥地帯に流れ込む川が複数の水路に分かれ、砂漠に向かうにつれて水路が蒸発する。ボツワナのオカバンゴ・デルタがその一例である。^[47]内陸盆地を参照。

メガデルタという総称は、揚子江、珠江、紅河、メコン川、イラワジ川、ガンジス川・ブラマプトラ川、インダス川など、アジアの非常に大きな河川デルタを指すときに使われる。^{[48] [49]}

デルタの形成は複雑で、多様で、時間の経過とともに横断的であるが、単純なデルタでは、ボトムセット層、フォアセット/フロントセット層、トップセット層の3つの主要な層理タイプを区別することができる。この3つの部分からなる構造は、クロスベディングによって小規模に観察することができる。^{[25] [50]}

• 底層は、川の流れが静止した水域に流れ込み、エネルギーを失うにつれて、活動的なデルタ前線から最も遠くに沈降する最も軽い浮遊粒子から形成されます。この浮遊物は、堆積物の重力流によって堆積し、タービダイトを形成します。これらの床は水平層に敷き詰められ、最も細かい粒子で構成されています。
• 活動的なローブが前進するにつれ、前景床は下面床の上に傾斜した層状に堆積する。前景床はデルタの大部分を形成する（また、砂丘の風下側にも発生する）。^[51]前景床内の堆積物粒子はより大きく、より多様なサイズで構成されており、河川が水路底に沿って転がり跳ね返りながら下流に運ぶ掃流砂を構成する。掃流砂がデルタ前縁に達すると、それは縁を越えて転がり、既存の下面床の上に急傾斜の層状に堆積する。水中では、デルタの最外縁の傾斜はこれらの堆積物の安息角で形成される。前景床が蓄積して前進するにつれ、水中地すべりが発生し、全体的な斜面の安定性が再調整される。このように形成され維持された前景斜面は、デルタローブを外側に拡張する。断面では、前景は通常、角度のある平行な帯状に配置されており、デルタの形成中の段階と季節的な変動を示しています。
• 前進するデルタの頂部堆積床は、以前に形成された前縁堆積層の上に順番に堆積し、前縁堆積層を切り取ったり覆ったりする。頂部堆積層は、デルタの上部に堆積した小サイズの堆積物のほぼ水平な層であり、陸側の沖積平野の延長を形成する。^[51]河道がデルタの上部を横方向に蛇行するにつれて、川は長くなり、その勾配は減少し、懸濁物質はデルタの上部のほぼ水平な床に沈殿する。頂部堆積床は、上部デルタ平野と下部デルタ平野の 2 つの領域に分割される。上部デルタ平野は潮の影響を受けないが、下部デルタ平野との境界は潮の影響の上限によって定義される。^[52]

デルタとデルタ上流の河川流域の両方における人間の活動は、デルタの環境を根本的に変える可能性があります。^[53]デルタに水を供給する流域での侵食防止農業慣行やダム建設などの水文学的工学などの上流の土地利用の変化により、ここ数十年で多くのデルタへの河川堆積物の供給が減少しています。 ^[54]この変化は、デルタの地形を維持し、侵食と海面上昇を補うために利用できる堆積物が少なくなることを意味し、一部のデルタでは土地が失われ始めています。^[54]河川堆積物の供給の減少は、今後数十年にわたって続くと予測されています。^[55]

デルタでの広範囲にわたる人間活動は、デルタの地形学的および生態学的プロセスにも干渉している。^[56]デルタに住む人々は、デルタでの洪水による堆積を防ぐ洪水防御を構築することが多く、そのため堆積物の堆積では地盤沈下や浸食を補うことができない。デルタの堆積への干渉に加えて、地下水の汲み上げ、^[57]石油およびガス、^[58]インフラの建設はすべて地盤沈下を加速させ、相対的な海面上昇を増加させる。人間活動はまた、砂の採掘によって河川の水路を不安定にし、^[59]塩水の侵入を引き起こす可能性がある。^{[60]これらの問題を修正し、}堆積促進戦略を通じてデルタ環境を改善し、環境の持続可能性を高めるための小規模な取り組みがある。

ほぼすべてのデルタは人間によってある程度影響を受けていますが、ナイル川デルタとコロラド川デルタはダム建設と水の転用によってデルタに引き起こされた荒廃の最も極端な例です。^{[61] [62]}

歴史的資料によれば、ローマ帝国時代と小氷期（人為的圧力がかなり強かった時代）には、デルタ地帯に大量の堆積物が蓄積していた。産業革命は、デルタ地帯の成長と後退に対する人間の影響を増幅させただけである。^[63]

古代のデルタは、よく選別された砂と砂利のおかげで経済的に恩恵を受けています。砂と砂利はこれらの古いデルタから採掘されることが多く、高速道路、建物、歩道、造園用のコンクリートに使用されています。米国だけで10億トン以上の砂と砂利が生産されています。^[64]砂と砂利の採石場はすべてがかつてのデルタではありませんが、そうである場合は、選別の大部分がすでに水の力によって行われています。^[要出典]

都市部や人間の居住地は、交通や衛生のための水へのアクセスが近い低地に位置する傾向がある。^[65]このため、デルタは農業のための平地、衛生と灌漑のための淡水、貿易のための海へのアクセスがあるため、文明が繁栄する一般的な場所となっている。デルタでは大規模な工業・商業活動が行われることが多く、農地をめぐって紛争が頻繁に起こる。世界最大の地域経済のいくつかは、珠江デルタ、長江デルタ、ヨーロッパ低地諸国、首都圏などのデルタ地帯に位置している。^[要出典]

ガンジス川・ブラマプトラ川デルタは、バングラデシュと西ベンガルの大部分に広がり、ベンガル湾に注ぎ、世界最大のデルタです。^[66]

ロシアのブリヤート共和国にあるセレンガ川デルタは、淡水域（バイカル湖）に注ぐ最大のデルタである。^[要出典]

研究者たちは火星の湖に形成されたデルタの例をいくつか発見した。デルタの発見は火星にかつて大量の水があったことを示す大きな兆候である。デルタは広範囲の地理的範囲で発見されている。以下にいくつかの写真を掲載する。^[67]

• 
  THEMISが見たイスメニウス・ラクス四角形のデルタ
• 
  テミスが捉えたルナエ・パルス四角形のデルタ
• 
  THEMIS が捉えたマルガリティファー洞四角形のデルタ
• 
  マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影した、エーベルスヴァルデ・クレーターのデルタと思われる場所。マルガリティファー洞四角形内の画像。

• 扇状地 – 扇状の堆積物
• 河川の流失 – 河川の水路が急速に放棄され、新たな水路が形成されること
• 河口 – 汽水域の部分的に閉鎖された沿岸域
• 堤防 – 水をせき止めるための尾根または壁
• ナイル川デルタ – 地中海のナイル川河口で形成されたデルタ
• 後退デルタ
• 珠江デルタ– 中国南東部の複雑なデルタ

• Renaud, F. および C. Kuenzer 2012: メコンデルタシステム – 河川デルタの学際的分析、Springer、ISBN 978-94-007-3961-1、doi :10.1007/978-94-007-3962-8、pp. 7–48 
• KUENZER C. および RENAUD, F. 2012: 世界の河川デルタにおける気候変動と環境変化。(編) Renaud, F. および C. Kuenzer 2012: メコンデルタシステム – 河川デルタの学際的分析、Springer、ISBN 978-94-007-3961-1、doi :10.1007/978-94-007-3962-8、pp. 7–48 
• Ottinger, M.; Kuenzer, C.; LIU; Wang, S.; Dech, S. (2013). 「Landsat 5 TM に基づく 1995 年から2010年までの黄河デルタの土地被覆動態のモニタリング」。応用地理学。44 : 53–68。doi :10.1016/j.apgeog.2013.07.003 。
• Claudia Kuenzer、Valentin Heimhuber、Juliane Huth、Stefan Dech：「大河川デルタ地域における地表面動態の定量化のためのリモートセンシング - レビュー」。リモートセンシング、11(17)、2019、S. 1-42。doi: 10.3390/rs11171985。ISSN 2072-4292。
• Michel Leonard Wolters、Claudia Kuenzer：「沿岸河川デルタの脆弱性評価 - 分類とレビュー」。Journal of Coastal Conservation、2015 年 3 月 (2015 年 3 月)、2015 年、S. 1-24、doi: 10.1007/s11852-015-0396-6。ISSN 1400-0350。

ウィキブック歴史地質学にはデルタに関するページがあります。

ウィキメディア・コモンズには、河川デルタに関連するメディアがあります。

• ルイジアナ州立大学 地質学 – 世界のデルタ
• http://www.wisdom.eoc.dlr.de WISDOM メコンデルタの持続可能な開発のための水関連情報システム
• coastalwiki.org の波が支配的な河川デルタ – coastalwiki.org の波が支配的な河川デルタに関するページ