砂のひみつ
砂とは何か
地表の物質が砕かれてできる粒子を、砕屑粒子と呼びます。砕屑粒子は、そのサイズにより分類されます。大きい方から、礫（れき）、砂、シルト、粘土の順番であり、大きさによりさらに細かく分類されることもあります。
← 礫（れき）→ 2mm ← 砂 → 1/16mm(0.625mm) ← シルト → 1/256mm(0.004mm) ← 粘土 →
砂は、直径2mmから1/16mmのサイズの粒子を指します。手にとって、ざらざら、さらさらする感じが目安になります。
砂浜が広がる理由
砕屑粒子は、水の流れによって運ばれるときに、その大きさによって、運ばれやすさが異なります。大まかにいって、大きな粒子は速い流れでないと運ぶことができず、逆に、小さい粒子は遅い流れでも運ばれやすく、沈みにくい性質があります。
運ばれやすさというのは、水流に運ばれている粒子が沈むことと、いったん沈んだ粒子が巻き上げられ、また移動することの、２つの条件によって決まります。以下に理想化した場合の、流速と、移動できる粒子の大きさのグラフを示します。
上の図で、ａはいったん沈んだ砕屑粒子が動き出す速度、ｂは流水中の砕屑粒子が沈降して底にたまる速度です。どの場合でも、いったん水底にたまった砕屑粒子は、たまったときよりも大きい速度の水流にさらされないと、再び移動し始めないことがわかります。
ａの再移動する速度の曲線を見ると、ちょうど砂の粒子の大きさに当たる、0.1-1mmの粒子直径のところで、速度が最小になることがわかります。つまり、いろいろな大きさの砕屑粒子のなかで、砂はもっとも水底から動きやすいのです。
こうしてみると、岩石海岸をのぞき、海岸の種類は圧倒的に砂浜が多くて、礫や粘土からなる浜がほとんどないことの説明がつきます。海岸は、寄せては返す波によって、常に砕屑粒子が移動する場所です。そこで、もっとも動きやすい砂の粒子が運ばれてきて、たまりやすいのです。
そうしてみると、砂浜は生き物であることもわかります。砂は潮流や河川流によって運ばれ、常に砂浜に供給されると同時に、波によって常に運び去られていきます。
波打ち際で観察すると、波ごとに砂が巻き上げられているのがわかりますし、嵐のあと、強い風波によって砂浜の砂の配置が大きく変化しているのを観察すると、砂の動きを実感します。
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2001.5.21 H.Hagiya