山砂利層はかつての河原に堆積していた地層だと考えられています。驚くべきことに、地層を構成する礫と現在の河原にある砂利は大きさや礫種もほぼ同じものだということが分かっています。山砂利層には、こぶし大から人の頭くらいの中～大礫サイズで、丸い円礫や丸と角の中間型である亜円礫が分布しています。

大阪層群にも砂利地層がありますが、こちらは約200万年前のものとされています。吉備高原の層も発見当初は同じくらいの年代のものかと思われていましたが、まれに挟まる凝灰岩（ぎょうかいがん）を年代測定した結果、吉備高原の山砂利層は約2500万～6000万年前の古い地層だということが分かりました。基本的に古い地層は硬く、新しいものは軟らかい特徴を持ちますが、吉備高原の山砂利層はもろく崩れやすいのです。そのため調査前までは、比較的新しい地層だろうと考えられていました。

山砂利層は吉備高原全体に点在していますが、岡山市北部では三つの異なる山砂利層が確認されています。
資料提供：鈴木茂之氏

これを見ると、それぞれの分布域が非常に小さく狭いことが分かります。厚さ約100m・幅数100m～1km程度・距離は約20～30kmで、南北に細長く分布していることから、河川によってつくられた谷を礫が埋めて堆積した地層だと推測できます。“どうやって高い標高にある谷に、礫が埋まり山砂利層ができたのか”というのは大きな謎であり、現在も調査が進められています。一説として、山地の谷を流れる河川は通常は小さな砂が流れる程度ですが、豪雨や洪水などで増水し、強い水流になったときには、河原の大きい礫を巻き込みながら流れ、それが川底に溜まります。水位が下がり、礫が溜まった部分が中州になると川の流れが変わり、また豪雨などで川が増水すると水があふれて中州も覆います。その繰り返しによって、現在の河川と同じように谷に礫が堆積していき、山砂利層が形成されたのではないかという説もあります。

このような旧河川の流路を示す山砂利層の存在は大変貴重です。しかし世界的にはこのような事例は他に確認できていないため、まだ広く認知されておらず、現時点では吉備高原のみに見られる特徴だといえます。他地域の山地内にもごくまれに似たような地層が見られますが、激しい隆起によって地層が削られたためほとんどその形を残していません。ここまで大規模でしっかりとした形が残っているのは吉備高原だけなのです。通常は激しい隆起によって侵食されると、地層が無くなる可能性が高いですが、残っているということは山砂利層ができたころから現在まで、吉備高原の地形がほとんど変わっていないということを示しています。

箕作阮甫（みつくりげんぽ）（1799～1863年）は津山藩の侍医であり、幕末に活躍した蘭学者です。彼は、25歳で江戸に遊学し、多くのヨーロッパの文献を翻訳しました。その中の一冊である『地殻図説』という本の中に記述されていた、Geologieを阮甫は日阿羅義（ゲオロギー）とし、“地質学”と和訳します。これにより「地質」という用語ができ、広く使われるようになったのです。

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