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崖錐とは、崖やその他の急峻な岩塊の麓に、周期的な落石によって堆積した砕けた岩片の集まりのことである。これらの物質に関連する地形は、しばしば崖錐堆積物と呼ばれる。
スクリーという用語は、岩片やその他の堆積物で構成された不安定な急な山の斜面と、岩片と堆積物自体の両方に適用されます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]岩塊の突出した基部に堆積する物質であるタルス[ 2 ] [ 4 ]、またはタルスで構成される地形であるタルス斜面[ 5 ]と大まかに同義です。スクリーという用語は、斜面を覆う緩い岩片のシート全般に対してより広く使用されることがありますが、タルスは、明らかに侵食された崖やその他の岩の斜面の基部に堆積する物質に対してより狭く使用されます。 [ 2 ]
崖錐は落石によって形成され、[ 3 ] [ 6 ]崩積土とは区別されます。崩積土は、雨水による浸食、シートウォッシュ、または緩やかな下り坂でのクリープによって堆積した岩片または土壌で、通常は緩やかな斜面や丘陵の基部に堆積します。[ 7 ]ただし、崖錐、崖錐、[ 2 ] [ 3 ]および時には崩積土[ 8 ]という用語は、互換的に使用される傾向があります。崩積土堆積物という用語は、地形とそれを構成する物質を区別するために使用されることがあります。[ 9 ]一次文献における崖錐の正確な定義はやや緩やかで、しばしば崩積土と崩積土の両方と重複します。[ 8 ]
アウトドアコミュニティでは、タラスとスクリーはしばしば2つの異なるものとして説明され、スクリーは拳よりも小さい、緩い岩の破片であるのに対し、タラスはそれよりも大きい岩で、サッカーボール大から巨岩大まで、緩い場合もそうでない場合もあります。両者を区別する方法の1つは、人がスクリーではブーツスキーをし、タラスでは巨岩を飛び越えることができることです。[ 10 ]
screeという用語は、地滑りを意味する古ノルド語skriðaに由来し[ 11 ]、talusという用語は、斜面または土手を意味するフランス語です。[ 12 ] [ 13 ]
崖錐堆積物は通常、上向きに凹んだ形状をしており、最大傾斜は平均破片粒径の安息角に対応します。 [ 8 ]
崖錐斜面は、安息角に近いと想定されることが多い。安息角とは、粒状物質の堆積物が機械的に不安定になる傾斜角のことである。しかし、崖錐斜面を注意深く調べると、新しい物質が急速に蓄積されているか、または基部から物質が急速に除去されている斜面のみが安息角に近いことがわかる。ほとんどの崖錐斜面は傾斜が緩やかで、多くの場合凹面形状を示し、斜面の下部は上部よりも傾斜が緩やかである。[ 14 ] [ 15 ]
大きな岩塊サイズの岩片を含む崖錐には、岩塊の間に形成された人間サイズの通路である崖錐洞窟が形成されることがある。 [ 16 ]
岩屑や崖錐堆積物の形成は、岩面に作用する物理的および化学的風化作用と、物質を斜面下に運搬する侵食作用の結果である。高地の北極および亜北極地域では、岩屑斜面と崖錐堆積物は通常、丘陵や河川の谷に隣接している。これらの急斜面は通常、後期更新世の周氷河作用に由来する。[ 17 ]
岩屑斜面の発達には、主に5つの段階があります。
岩屑斜面は、緩い粗粒物質が堆積して形成されます。ただし、岩屑斜面自体の中では、一般的に堆積物は粒径によってよく選別されています。つまり、大きな粒子は斜面の下部に急速に堆積します。[ 18 ]細粒物質が堆積物の間の隙間を埋めることで膠結が起こります。固結の速度は斜面の組成に依存し、粘土質の成分は砂質の成分よりも速く堆積物を結合します。風化が堆積物の供給を上回ると、植物が根付くことがあります。植物の根は粗粒成分と細粒成分の間の凝集力を弱め、斜面を劣化させます。[ 19 ]岩盤斜面を劣化させる主なプロセスは、主に地域の気候（下記参照）に依存しますが、母岩を支配する熱的および地形的ストレスにも依存します。プロセスの例としては、次のものがあります。
岩屑の形成は、一般的に山の岩の斜面内で氷が形成されることに起因すると考えられています。岩壁に節理、亀裂、その他の不均質性が存在すると、降水、地下水、地表流出水が岩の中を流れることがあります。たとえば、特に寒い夜に、岩の中にある流体の凝固点より温度が下がると、この水が凍結することがあります。水は凍結すると9%膨張するため、新しい亀裂を作ったり、岩塊を不安定な位置に楔状に押し込んだりする大きな力を生み出すことがあります。このようなことが起こるには、特別な境界条件（急速な凍結と水の閉じ込め）が必要になる場合があります。[ 20 ]凍結融解による岩屑の生成は、日中の気温が水の凝固点付近で変動し、雪解け水が豊富な春と秋に最も多く発生すると考えられています。
崖錐生成における凍結融解プロセスの効率は、現在も議論の的となっている。多くの研究者は、大きな開放型亀裂系での氷の形成は、母岩の亀裂を押し広げるほどの圧力を発生させることはできないと考えており、代わりに、圧力が上昇するにつれて水と氷が亀裂から流れ出るだけだと示唆している。[ 21 ]永久凍土地域の土壌で作用することが知られている凍上現象のように、寒冷地の崖の劣化に重要な役割を果たす可能性があると主張する研究者も多い。[ 22 ] [ 23 ]
やがて、岩盤斜面は自身の崩積土で完全に覆われ、新たな物質の生成が停止する。この状態を斜面は崩積土で「覆われた」状態と呼ぶ。しかし、これらの堆積物はまだ固まっていないため、堆積斜面自体が崩壊する可能性は依然として存在する。崩積土の堆積物が移動し、粒子が安息角を超えると、崩積土自体が滑り落ちて崩壊する可能性がある。
酸性雨などの現象も、岩石の化学的劣化を促進し、より多くの緩い堆積物を生成する可能性がある。
生物のプロセスは、物理的および化学的な風化作用の両方と交差することが多く、岩石と相互作用する生物は、岩石を機械的または化学的に変化させる可能性がある。
地衣類は岩の表面や内部によく生育します。特に初期の定着過程では、地衣類は宿主岩に存在する小さな亀裂や鉱物の割れ目に菌糸を挿入することがよくあります。 [ 24 ]地衣類が成長するにつれて、菌糸が膨張し、亀裂を広げます。これにより、破砕の可能性が高まり、落石につながる可能性があります。地衣体の成長中に、宿主岩の小さな破片が生物構造に取り込まれ、岩を弱めることがあります。
水分含有量の微気候変化による地衣類全体の凍結融解作用は、交互に熱収縮と膨張を引き起こし、宿主岩にもストレスを与えます。 [ 24 ]また、地衣類は代謝副産物として多くの有機酸を生成します。[ 24 ]これらはしばしば宿主岩と反応し、鉱物を溶解し、基質を未固結の堆積物に分解します。
氷河の底にはしばしば岩屑が堆積し、氷河を周囲の環境から隠してしまう。例えば、ドロミテ山脈のセラ山群にあるレフ・ドル・ドラゴンは、氷河の融解水からできており、厚い岩屑層の下に隠れている。氷河上の堆積物の被覆はエネルギーバランスに影響を与え、したがって融解プロセスにも影響を与える。[ 25 ] [ 26 ]氷河の氷がより速く溶け始めるか、よりゆっくり溶け始めるかは、氷河表面の岩屑層の厚さによって決まる。
破片の下にある氷の表面に到達するエネルギー量は、フーリエの法則の一次元均質材料の仮定によって推定できる。[ 26 ]
、
ここで、 kは破片材料の熱伝導率、 T sは破片表面上の周囲温度、T iは破片の下面の温度、dは破片層の厚さである。[ 26 ]
熱伝導率が低い、あるいは熱抵抗率が高い岩屑は、氷河へのエネルギー伝達効率が低いため、氷の表面に到達する熱エネルギー量が大幅に減少します。これは、氷河を外部からの放射線から遮断する効果をもたらします。
アルベド、つまり物質が入射する放射エネルギーを反射する能力も、考慮すべき重要な特性です。一般的に、堆積物は覆っている氷河の氷よりもアルベドが低いため、入射する太陽放射を反射する量が少なくなります。その代わりに、堆積物は放射エネルギーを吸収し、被覆層を通して堆積物と氷の界面に伝達します。
氷が比較的薄い層（厚さ約 2 センチメートル未満）の堆積物で覆われている場合、アルベド効果が最も重要になります。[ 27 ]氷河の上に岩屑が堆積すると、氷のアルベドは低下し始めます。代わりに、氷河の氷は入射する太陽放射を吸収し、それを氷の上部表面に伝達します。その後、氷河の氷はエネルギーを吸収し始め、それを融解の過程で使用します。
しかし、堆積物の被覆が厚さ2 cm (0.8インチ)以上になると、アルベド効果は減衰し始めます。[ 27 ]その代わりに、堆積物の毛布は氷河を断熱し、入射する放射線が岩屑を透過して氷の表面に到達するのを防ぎます。[ 27 ]岩屑に加えて、厚い積雪は、寒い冬の大気と岩屑の積雪下の空間との間に断熱毛布を形成することができます。[ 28 ]その結果、土壌、岩盤、および岩屑の地下空洞は、高地では凍結しません。
岩屑斜面には小さな隙間が多数存在する一方、氷洞には大きな空洞がいくつか存在する。冷気の浸透と空気循環のため、岩屑斜面の底部は氷洞と似た温度環境となる。
地下氷は薄く透水性のある堆積物の層によって地表から隔てられているため、堆積物が最も薄い斜面の底から冷たい空気が浸入して岩屑斜面を覆います。[ 29 ]この凍った循環空気によって、岩屑斜面内部の温度は岩屑 斜面外部の温度よりも 6.8～9.0 °C 低く保たれます。[ 30 ]これらの 0 °C 未満の熱異常は、年間平均気温が0 °C (32 °F)の場所から最大1,000 m (3,300 ft)下まで発生します。
0 ℃未満の条件下で形成される斑状永久凍土は、年間平均気温が6.8～7.5 ℃（44.2～45.5 °F）であるにもかかわらず、一部の岩屑斜面の底部に存在する可能性がある。[ 30 ]
氷点下の空気の循環によって維持される岩屑の微気候は、地域環境下では生き残れないタイガの植物や動物を支える微小生息地を作り出します。 [ 29 ]
チェコ共和国科学アカデミーの研究チームは、物理化学者のヴラスティミル・ルージチカ氏をリーダーとして、66の岩屑斜面を分析し、2012年に自然史ジャーナルに論文を発表し、次のように報告した。「この微小生息地、およびこの斜面の他の場所にある岩屑ブロック間の隙間は、北方の通常の分布域から隔離された北方および北極の蘚苔類、シダ植物、節足動物の重要な群集を支えている。この凍結した岩屑斜面は、地域の景観生物多様性の保護と維持に大きく貢献する古生物避難所の典型的な例である。」[ 29 ]
ウェストバージニア州にある巨大な岩屑地帯であるアイスマウンテンは、北緯地域とは明らかに異なる植物や動物種の分布を支えている。[ 29 ]
ガレ場ランニングとは、ガレ場の斜面を駆け下りる活動のことです。ガレ場はランナーと一緒に動くため、非常に速く走ることができます。ガレ場の斜面の中には、石が下の方に移動してしまったため、もはや走ることができないものもあります。[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]
