スクリー

ガレとは、断崖やその他の急峻な岩塊の基部に、定期的な岩崩れによって堆積した砕けた岩片の集まりです。これらの物質に関連する地形は、崖錐堆積物と呼ばれることがよくあります。

ガレ（scree）という用語は、岩片やその他の岩屑でできた不安定な急斜面と、岩片と岩屑の混合物そのものの両方に使われます。^{[1] [2] [3]}これは、突出した岩塊の基部に堆積する物質である崖錐（tulus ） ^{[2] [4]}や崖錐でできた地形である崖錐斜面^{[5]と大まかに同義です。}ガレという用語は、斜面を覆う緩い岩片のシートを指す広義の意味で使われることがあり、崖錐は、明らかに浸食された崖やその他の岩の多い斜面の基部に堆積する物質を指す狭義の意味で使われます。^[2]

ガレは落石によって形成されるため、^{[3] [6]ガレは}崩積土と区別されます。崩積土は、雨水、シートウォッシュ、またはゆっくりとした下り坂のクリープによって堆積した岩の破片または土で、通常は緩やかな斜面や丘の斜面のふもとに形成されます。^[7]ただし、ガレ、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。崖錐堆積物という用語は、地形とその構成物質を区別するために使用されることがあります。^[9]一次文献におけるガレの正確な定義はいくぶん緩やかで、崖錐と崩積土の両方と重複することがよくあります。^[8]

screeという用語は、地滑りを意味する古ノルド語のskriðaに由来しており、^[10]、talusという用語は斜面や盛土を意味するフランス語です。^{[11] [12]}

崖錐堆積物は典型的には上向きに凹んだ形状をしており、最大傾斜は平均破片粒子サイズの安息角に対応する。 ^[8]

ガレ斜面は、安息角に近いとよく考えられています。これは、粒状物質の山が機械的に不安定になる傾斜です。しかし、ガレ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だけが安息角に近いことがわかります。ほとんどのガレ斜面はそれほど急ではなく、凹型になっていることが多く、斜面の下部は斜面の上部よりも急ではありません。^{[13] [14]}

大きな岩塊ほどの大きさの岩片が堆積した岩屑は、岩塊の間に崖錐洞窟、つまり人間が通れるほどの大きさの通路を形成することがある。 ^[15]

岩屑斜面と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と、その物質を斜面下方に運ぶ侵食プロセスの結果である。 ^[要出典]標高の高い北極および亜北極地域では、岩屑斜面と崖錐堆積物は典型的には丘陵や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。^[16]

ガレ斜面の進化には主に5つの段階がある: ^[要出典]

1. 蓄積
2. 統合
3. 風化
4. 侵入する植生
5. 斜面の劣化。

ガレ斜面は、堆積した緩い粗粒物質の結果として形成される。しかし、ガレ斜面自体では、堆積物は一般的にサイズによってよく分類されており、大きな粒子は斜面の底でより速く堆積する。^[17] 細粒物質が岩屑間の隙間を埋めると、セメント化が起こる。圧密の速度は斜面の成分によって異なり、粘土質成分は砂質成分よりも速く岩屑を結合する。風化が堆積物の供給を上回った場合、植物が根付く可能性がある。植物の根は粗粒成分と細粒成分の間の凝集力を弱め、斜面を劣化させる。 ^{[18]岩盤斜面を}劣化させる主なプロセスは、主に地域の気候（以下を参照）に依存するが、母岩材料を支配する熱応力と地形応力にも依存する。プロセス領域の例には以下が含まれる：^[要出典]

• 物理的風化
• 化学的風化
• 生物的プロセス
• 熱応力
• 地形的ストレス

ガレの形成は、一般的に山の岩盤斜面内の氷の形成に起因します。岩壁に節理、亀裂、その他の不均一性があると、降水、地下水、地表流出水が岩を通り抜けることがあります。特に寒い夜などに、温度が岩に含まれる流体の凝固点以下に下がると、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、大きな力が発生し、新しい亀裂が生じたり、不安定な位置にくさびで固定されたりすることがあります。これが起こるには、特別な境界条件（急速凍結と水の閉じ込め）が必要な場合があります。^[19] 凍結融解によるガレの形成は、日々の気温が水の凝固点付近で変動し、雪解けによって十分な自由水が生成される春と秋に最も多く発生すると考えられています。

凍結融解過程が岩屑生成に及ぼす効率については、現在も議論が続いている。多くの研究者は、大きな開放型亀裂システムにおける氷の形成は、母岩を破砕するほどの圧力を発生できないと考えており、圧力が高まると水と氷が亀裂から流れ出るだけだとしている。^[20]永久凍土地域の土壌で起こる凍上現象のような凍上現象が、寒冷地の崖の劣化に重要な役割を果たしているのではないかと主張する者も多い。 ^{[21] [22]}

最終的に、岩盤斜面は、その斜面自体の岩屑によって完全に覆われ、新しい物質の生成が停止することがあります。その場合、斜面は岩屑で「覆われた」状態になります。ただし、これらの堆積物はまだ固化していないため、堆積斜面自体が崩壊する可能性は依然としてあります。崖錐堆積物が移動し、粒子が安息角を超えると、岩屑自体が滑って崩壊する可能性があります。^{[引用が必要]}

酸性雨などの現象も岩石の化学的劣化に寄与し、より緩い堆積物を生成する可能性がある。^[要出典]

生物的プロセスは、岩石と相互作用する生物が機械的または化学的に岩石を変化させる可能性があるため、物理的風化と化学的風化の両方のレジームと交差することがよくあります。^{[引用が必要]}

地衣類は岩の表面や内部でよく生育します。特に初期のコロニー形成過程では、地衣類はしばしばその菌糸を母岩に存在する小さな亀裂や鉱物の割れ目に挿入します。 ^[23]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。これにより断片化の可能性が高まり、落石につながる可能性があります。地衣類の葉状体が成長する過程で、母岩の小さな破片が生物学的構造に組み込まれ、岩を弱める可能性があります。^[要出典]

微気候による水分含有量の変化により地衣類全体の凍結融解作用が交互に熱収縮と膨張を引き起こし、 ^[23]これも母岩にストレスを与えます。地衣類は代謝副産物として多くの有機酸を生成します。 ^[23]これらはしばしば母岩と反応し、鉱物を溶解し、基質を非固結堆積物に分解します。^[要出典]

氷河の底には岩屑がたまり、氷河を周囲から見えなくしてしまうことがよくあります。例えば、ドロミテのセッラ群にあるレフ・デ・ドラゴンは、氷河の融解水からできたもので、厚い岩屑の層の下に隠れています。氷河の岩屑の覆いはエネルギーバランスに影響し、したがって融解プロセスにも影響します。^{[24] [25]}氷河の氷がより速く溶け始めるか、より遅く溶け始めるかは、その表面の岩屑の層の厚さによって決まります。^[要出典]

破片の下の氷の表面に到達するエネルギーの量は、フーリエの法則の1次元均質材料仮定によって推定できる。^[25]

${\displaystyle Q=-k\left({\frac {T_{s}-T_{i}}{d}}\right)}$、

ここでkはデブリ材料の熱伝導率、 Ts_はデブリ表面上の周囲温度、Ti_はデブリ下面の温度、dはデブリ層の厚さである。^[25]

熱伝導率が低い、または熱抵抗率が高い破片は、氷河に効率的にエネルギーを伝達しないため、氷の表面に到達する熱エネルギーの量が大幅に減少します。これにより、氷河を入射放射線から遮断する働きがあります。 ^[要出典]

アルベド、つまり入射する放射エネルギーを反射する物質の能力も、考慮すべき重要な特性です。一般的に、デブリのアルベドはそれが覆う氷河の氷よりも低いため、入射する太陽放射の反射は少なくなります。代わりに、デブリは放射エネルギーを吸収し、それをカバー層を通してデブリと氷の境界面に伝達します。^{[引用が必要]}

氷が比較的薄い層（厚さ約2センチメートル未満）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。^[26]氷河の上に岩屑が蓄積すると、氷のアルベドは減少し始めます。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。^{[引用が必要]}

しかし、デブリの厚さが2センチメートル以上になると、アルベド効果は消え始めます。^[26]代わりに、デブリの毛布は氷河を断熱する役割を果たし、入射する放射線がガレを貫通して氷の表面に到達するのを防ぎます。^[26]岩のデブリに加えて、厚い積雪は、冷たい冬の大気とガレの雪下空間の間に断熱毛布を形成します。^[27]その結果、土壌、岩盤、そしてガレの地下空洞は高地でも凍結しません。^[要出典]

ガレ場には小さな隙間が多数あるのに対し、氷の洞窟には大きな空洞がいくつかあります。冷気の浸透と空気の循環により、ガレ場の斜面の底は氷の洞窟に似た温度環境になります。^{[引用が必要]}

地下の氷は薄い浸透性の堆積層によって地表から隔てられているため、堆積層が最も薄い斜面の底から冷たい空気が浸出する。^[28]この凍結した循環空気によって、岩屑の内部温度は岩屑の外部温度よりも6.8～9.0℃低く保たれる。^[29]これらの0℃未満の温度異常は、年間平均気温が0℃の地点では、地下1000mまで発生する。^[要出典]

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℃であるにもかかわらず、一部の岩屑斜面の底部に存在している可能性がある。 ^[29]

凍った空気の循環によって維持される岩屑の微気候は、他の地域の条件では生き残れないタイガの植物や動物を支える微小な生息地を作り出します。 ^[28]

物理化学者ヴラスティミル・ルジチカ率いるチェコ共和国科学アカデミーの研究チームは、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岩屑ブロック間の隙間は、北方から遠く離れた通常の生息域から離れた、北方および北極のコケ植物、シダ植物、節足動物の重要な集団を支えています。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代の避難所の典型的な例です。」^[28]

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の種の分布を支えています。^[28]

ガレ走とは、ガレ斜面を駆け下りる活動である。ガレがランナーと一緒に動くため、非常に速く走ることができる。ガレ斜面によっては、石が下の方に移動したために走れなくなるところもある。^{[30] [31] [32]}

• ブロックフィールド- 崖錐斜面やガレ斜面に似ており、土砂崩れではなく霜害によって形成されたもの
• フェルフィールド
• 溶岩ストリンガー – 岩石層の種類リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 土砂崩れ – 岩や土が斜面を下って移動する
• 成層斜面堆積物
• 風化 – 風雨にさらされることによる岩石や鉱物の劣化
• スクリープロット