地形と地質から、温泉を探す

温泉が好きになると、まだ行ったことのない温泉を探すようになる。

最初は、旅行雑誌や観光サイトに紹介されている温泉へ出かける。やがて、源泉かけ流しや自然湧出、泉質などを気にするようになり、観光地としてはそれほど知られていない温泉にも関心が向くようになる。

ところが、温泉を探していると、不思議に思うことがある。なぜ、ある土地には温泉がたくさん湧いているのに、少し離れた土地にはほとんどないのだろう。

たとえば、火山の周りには、さまざまな温泉が集まっていることがある。しかし、火山から離れた平野にも温泉はある。山奥の谷間に自然湧出する温泉もあれば、都市の地下深くまで井戸を掘って取り出している温泉もある。

温泉は、地球内部の熱と地下水の循環によって生まれる。そして泉質は、水が地下でどんな岩石や気体と反応してきたかによって変わる。この知識を使って、まだ知らない温泉を探すことはできないだろうか。

地質図や地形図を使えば、その土地にどんな岩石が分布しているのか、火山や断層がどこにあるのか、谷や山がどうできているのかを調べられる。地質図や地形図の情報を温泉の分布と重ね合わせると、なぜその土地に温泉が湧いているのかを考えることができる。

もちろん、地質図を見れば必ず温泉が見つかるわけではない。しかし、温泉を探すことと、温泉がなぜそこにあるのかを考えることは、結びつけることができる。

1｜温泉は、どこにでも湧いているわけではない

温泉ができるには、基本的に水と熱が要る。そして、温められた水が、地下から地表へ移動できなければならない。

たとえば火山地帯では、地下のマグマや高温の岩石によって、地下水が温められることがある。山に降った雨や雪が地中へしみ込み、地下を巡るあいだに熱を受け取り、岩石の割れ目などを通って地表へ上がってくると、温泉として湧き出すことがある。

しかし、熱い水が地下にあるだけでは、地表に温泉が現れるとは限らない。地下の岩石に水が通るすき間や割れ目があり、水圧などの条件によって水が上がれる必要があるからだ。

つまり、温泉の分布を考えるには、地球内部の熱だけでなく、地下水がどんな道筋を通るのかにも目を向けなければならない。

そこで大事になるのが、地質だ。地質とは、土地をつくっている岩石や地層の種類と、それらの分布や重なり方のことを指す。

たとえば、火山がつくった岩石が広く分布している地域もあれば、海の底に積もった地層が重なっている地域もある。また、断層によって岩石がずれ動き、断層の周りに割れ目が多くできている土地もある。

こうした違いによって、地下水の流れ方や、岩石と水の反応は変わる。地質の違いが、温泉の湧き出す土地や泉質にも影響しているのである。

2｜地質図とは、何が描かれた地図なのか

地質を調べるのに便利なのが、地質図だ。地質図とは、地表近くにどんな岩石や地層が分布しているのかを示した地図である。

ふつうの地図には、道路や川、建物、山などが描かれている。しかし地質図には、土地の土台をつくっている岩石や地層の種類が描かれている。

たとえば、火山岩が分布している土地と、堆積岩が分布している土地とでは、地質図上の色が違う。また、同じ種類の岩石でも、できた時代が違えば、別々に区分されることがある。

日本では、産業技術総合研究所の地質調査総合センターが、こうした地質の情報を公開している。特に便利なのが、20万分の1日本シームレス地質図だ。

シームレス地質図では、日本全国の地質が統一された凡例で表示されている。パソコンやスマートフォンから自由に拡大・縮小でき、気になる地点を選ぶと、そこに分布する岩石の種類や年代などを確かめられる。

さらに詳しく調べたいときは、「地質図Navi」というサービスもある。地質図Naviでは、地質図に活断層や火山などの情報を重ねて表示できる。

地質図Naviを使えば、温泉地の周りにどんな地質が分布しているのかを、比較的簡単に調べられる。

たとえば、旅行先として気になっている温泉地があったら、まず地質図でその温泉地を探してみる。周りには火山岩が広がっているのだろうか。古い堆積岩や変成岩の地域なのだろうか。近くに断層はあるのだろうか。それを確かめるだけでも、温泉を理解する手がかりが得られる。

ただし、地質図は、地下にある岩石や水のすべてを直接見せてくれるものではない。地表に現れている地質や、調査から推定された地下のつくりをもとに作られているため、深い地下の水の流れまでは、地質図だけでは読み取れない。

地質図は、温泉があることを保証する地図ではなく、土地の地下について考えるための地図なのである。

3｜火山の周りには、なぜ温泉が多いのか

地質図で温泉を探すとき、まず注目したいのが火山だ。火山の周りには、高温の地下水や蒸気があることがあり、その熱によって温泉ができる。

たとえば、大分県の別府温泉を考えてみよう。別府は、鶴見岳や伽藍岳などの火山に関係する地熱活動によって、多様な温泉が生まれている地域だ。

別府温泉地球博物館の解説によれば、別府の地下深くには高温の熱水があり、熱水が地下の地層や断層に沿って移動することで、さまざまな地点に温泉が供給されている。

しかも、別府の温泉はどこでも同じ泉質というわけではない。たとえば、地下深くから上がってくる熱水が、途中で地下水と混ざることがある。また、熱水が上がる途中で沸騰し、蒸気と液体とに分かれる場合もある。

こうした過程で、水に含まれる成分が変わっていく。さらに、周りの岩石と反応することによっても、温泉の成分は変わる。その結果、比較的近い地点に、違う泉質の温泉が湧くことになる。

火山があるから温泉が湧く、というだけではない。火山の熱が、地下の水の流れと組み合わさることで、さまざまな温泉が生まれているのだ。

つまり、火山の位置を調べることは、温泉探しの出発点にはなる。しかし、そこから先は、地下水の流れや、地層や断層の並び方にも目を向ける必要がある。

たとえば、同じ火山の周りでも、温泉が集まっている地点と、ほとんど見られない地点がある。その違いを考えるうえで大事になるのが、断層だ。

4｜断層の近くに、温泉が湧くことがある

断層とは、地殻の岩石が割れ、割れた両側が互いにずれ動いたところのことだ。断層の周りでは、岩石が砕けて、多くの割れ目ができていることがある。

こうした割れ目は、地下水が移動する通り道になることがある。たとえば、地下深くで温められた水が割れ目に沿って上がり、地表へ湧き出すことがある。断層が温泉の通り道になっていることがあるのだ。

ただし、断層があれば必ず温泉が湧くわけではない。

断層の周りでは、岩石が細かく砕かれて、水を通しやすくなることがある。一方、非常に細かな粘土のような物質ができることで、かえって水を通しにくくなることもある。断層は、地下水の通り道になることもあれば、水の流れをせき止める壁になることもあるのである。

さらに、活断層の位置を示した地図に、地下の割れ目がすべて描かれているわけでもない。活断層とは、比較的新しい地質時代に繰り返し活動してきた断層を指す。温泉水の流れに関わる断層が、活断層として地表に現れているとは限らないのだ。

だから、活断層の地図を見て、断層の近くなら温泉があるはずだと考えることはできない。

それでも、断層と温泉の位置関係を調べることには意味がある。たとえば別府温泉地球博物館は、別府の熱水が朝見川断層や鉄輪断層に沿って流れ出していることを紹介している。

別府のような土地では、温泉の分布と、地層や断層の並び方とのあいだに、具体的な関係がある。

地質図と温泉地の位置を重ねてみると、それまで地名としてしか知らなかった温泉が、地下の水の流れと結びついて見えてくることがある。 僕は、地質から温泉を探すことの面白さは、ここにあると思う。

5｜火山がない土地の温泉も探してみる

火山から遠く離れた土地では、地質図を使って温泉を考えることはできないのだろうか。もちろん、そんなことはない。

たとえば、東京都心にも温泉がある。周りに活火山がないのに、なぜ温泉があるのだろう。

理由の一つは、地球内部の熱が、火山のない土地にも届いていることだ。

一般に、地下へ深くなるほど地温は上がる。そのため、十分な深さに地下水があれば、火山の熱がなくても、温かい水ができることがある。

産業技術総合研究所の解説によれば、関東平野南部には深層熱水資源が分布しており、東京都心の温泉の多くも、地下深くにある温水を利用している。

温泉を考えるときに見るべきなのは、地表に見えている地形だけではない。たとえば関東平野の地下には、厚い堆積層が分布している地域がある。こうした地層の中に地下水があり、地熱によって温められていることがある。

つまり、火山がない土地でも、地下の地層の重なり方によっては温泉があるのである。

さらに、別の例として兵庫県の有馬温泉がある。有馬温泉は、周りに活火山がないのに、非常に高温で塩分の濃い温泉が湧き出すことで知られている。

産業技術総合研究所は、こうした温泉を「有馬型温泉水」として研究してきた。有馬型の温泉水には、地下深くから上がってくる流体が関係していると考えられており、 流体の起源として、沈み込むプレートから放出される水などが研究されている。

ただし、すべての有馬型温泉水が同じ起源や同じ道筋を持つと、単純に考えるべきではない。地下深くの流体の起源や移動の道筋は、いまも研究が続けられている問題だからだ。

同じ「非火山性温泉」という言葉でまとめられても、東京の深層熱水と有馬型の温泉では、成り立ちが違う。 火山がないという共通点だけでは、温泉の性質は説明できないのである。

この違いを知っていると、温泉を探す視点が広がってくる。火山地帯だけでなく、盆地や平野、古い地層が広がる地域にも、それぞれ違う地下水の歴史がある。

温泉は、火山の周りだけにあるものではないのだ。

6｜地形図から、温泉の位置を考えてみる

ここまで、岩石や断層などの地質について考えてきた。しかし、温泉を探すときには、もう一つ大事な地図がある。地形図だ。

地形図には、山や谷、川、道路などが描かれている。特に等高線を読むと、土地がどんな起伏を持っているのかが分かる。

便利なのが、国土地理院の「地理院地図」だ。地理院地図では、ふつうの地図だけでなく、地形の起伏を陰影で表した地図や、標高を色分けした地図を見ることができる。地形の断面図を作ることもできる。

こうした地図で温泉地を調べてみると、山間部の温泉が、谷底や川沿いにあることが多いと気づく。

地下水が岩盤の割れ目などを通って移動しているとき、谷が深く削られて、水の通り道が谷の斜面や谷底に顔を出すと、地下水が地表へ現れることがある。

つまり、谷や川によって土地が低くなっていることが、温泉の湧く地点と関係していることがあるのだ。

ただし、谷があれば温泉が湧くわけではない。十分な熱があり、地下水の流れがあり、さらに水が地表へ上がる条件がそろわなければならない。

それでも、山の中にある古い温泉地を地形図で見てみると、湧出口や共同浴場が、どんな地形の上にあるのかが分かる。

たとえば、急な斜面の下に温泉が湧いているのか。川が大きく曲がる地点にあるのか。山の斜面に沿って複数の源泉が並んでいるのか。そう考えながら地図を見ると、温泉地の位置がただの偶然ではないかもしれないと気づくことがある。

もちろん、温泉の位置を説明するには、一つ一つの温泉についての地質調査が必要だ。しかし、地形図を使うことで、温泉が湧いている地点を、周りの山や谷や川との関係の中で捉えられるようになる。

7｜地図を使って、実際に温泉を探してみる

では、こうした地図を、実際の温泉探しにどう使えばよいのだろう。

たとえば、まだ行ったことのない温泉地が気になったとしよう。まず、ふつうの地図で、温泉地がどこにあるのかを確かめる。周りにどんな山があり、どんな川が流れているのかを見る。

次に、地理院地図で周りの地形を調べてみる。谷の深さや山の高さ、川の流れ方などを確かめることで、温泉地がどんな地形の上にあるのかが分かる。

そして、産業技術総合研究所の地質図Naviを開き、温泉地にどんな岩石が分布しているのかを見る。

周りには火山岩があるのだろうか。断層があるのだろうか。それとも、古い堆積岩や変成岩が分布している土地なのだろうか。

そこまで調べたら、今度は温泉の分析書を見てみる。源泉温度は高いのか。pHは酸性なのか、アルカリ性なのか。塩化物イオンや硫酸イオンなど、どんな成分が多いのか。

そして、地質図で分かったことと、温泉分析書の内容が、どう関係しているのかを考えてみる。

たとえば、火山地帯にある温泉が強い酸性を示していれば、火山ガスの影響が関係しているのかもしれない。また、火山から離れた平野に高温の温泉があれば、深い地下の熱水を汲み上げている可能性がある。

ただし、どちらも地図と分析書だけで確定できるわけではない。温泉の地質学的な成り立ちについて、研究機関の調査報告や専門資料が公開されていれば、それらも確かめてみたい。

大事なのは、地質図から温泉があるかどうかを当てることではない。実際にある温泉を手がかりに、土地の地下で何が起きているのかを考えることだ。

こうした調べ方に慣れてくると、旅の途中で、思いがけない温泉が気になるようになる。

たとえば、ある温泉地へ向かう途中に、小さな温泉施設があったとしよう。その温泉は、目的地と同じ火山の熱を利用しているのだろうか。それとも、別の地下水の流れによって生まれているのだろうか。

そう考えながら旅をすると、いままで通り過ぎていた土地にも、温泉の面白さが見つかるかもしれない。

8｜地質図を読めば、まだ知らない温泉が見えてくる

火山の分布を調べれば、地下の熱の出どころについて考えられる。断層や地層の並び方を調べれば、地下水がどんな道筋を通っているのかを考える手がかりになる。

そして、地形図を使えば、温泉がどんな山や谷、川との関係の中で湧き出しているのかが分かる。

もちろん、地図だけで新しい温泉を見つけるのは簡単ではない。地下水の流れは複雑で、地表から見ただけでは分からないことが多い。地質図に描かれていない地下の割れ目や、深い地下の水の流れが、温泉の湧き出しに関わっていることもある。

しかし、地図を使うことで、温泉を探す楽しみは大きく広がる。

たとえば、同じ山の周りにある温泉でも、それぞれ違う地質の上に湧き出していることが分かるかもしれない。あるいは、火山から遠く離れた温泉が、地域の地下に広がる厚い地層と関係していることを知るかもしれない。

そうしたことが分かってくると、温泉はただの旅行先ではなくなる。土地の地質や地形を理解するための、一つの入口になるのだ。

そして、温泉の成り立ちを知ることで、次に訪れてみたい温泉も変わってくる。これまでは有名な温泉地ばかりを探していたのに、同じ火山の別の地点にある小さな温泉が気になるようになる。 あるいは、地質学的に特徴のある地域に、まだ訪れたことのない温泉がないか、調べてみたくなる。

こうして、温泉を探すことと、地球の仕組みを知ることが結びついていく。

温泉の地図を読むということは、地上の風景から、目には見えない地下の世界を想像することでもある。

だから、次に温泉へ出かけるときには、旅行サイトだけでなく、少しだけ地質図も開いてみてほしい。温泉がどんな山の麓にあり、どんな岩石の上にあるのか。近くにどんな断層があり、どんな地下水の流れが考えられているのか。

そうしたことを知ってから温泉に浸かると、いままでとは少し違った感覚を覚えるかもしれない。

自分が浸かっている温泉は、この土地の地下に存在する、長い水と熱の循環の一部なのだ。