はまべの すなは、てに とると ざらざら します。川ぞこや 干潟ひがたの 泥どろは、にぎると つるっと して、ぬるぬる します。ちがいは、つぶの おおきさです。

泥どろは、すなより ずっと こまかい つぶが あつまった ものです。じしょでは、シルトと いう こまかい つぶと、粘土ねんどと いう もっと こまかい つぶが まざった ものを、泥どろと いいます。

粘土ねんどの つぶが たくさん まざると、泥どろは ねばねばして、くっつきやすく なります。泥どろに あしを とられやすいのは、この ねばりが ひとつの わけだと いわれます。

砂浜の砂と、川底や干潟の泥は、手ざわりがまるでちがいます。ちがいをつくっているのは、粒の大きさです。

地質学では、1/16mm（約0.06mm）より細かい砕けた粒を泥とよび、そのなかを大きさで、シルトと粘土に分けます［1］。シルトはおよそ0.004〜0.06mm、粘土はそれより細かい粒です。辞典の目安では、砂は0.06〜2mmほどですから、砂のいちばん大きい粒と粘土のいちばん大きい粒では、500倍ほどの差があります。これは上限どうしを比べた数で、実際の粒の平均の差ではありません。

泥の特徴は、小ささだけではありません。粘土が全体の2割ほど以上まざると、粒どうしがくっつく「粘りけ」が出て、砂とはちがう動きをするといわれます［5］。足が泥にとられるのは、この粘りけのせいです。

砂と泥の境目は、「何をもって泥とよぶか」によって位置が少し動く。地質学では粒径1/16mm（0.0625mm）より細かい砕屑物を泥とよび、これをさらにシルト（約1/256〜1/16mm）と粘土（約1/256mm以下）に分ける［1］。1/256mmは約0.0039mmで、シルトの上限（0.0625mm）の16分の1にあたる。

ただし、粘土の上限は分野で異なる。土壌学では0.002mm以下とされ、辞典によっては0.002〜0.005mmと幅がある［2］。数値を1つに決めて覚えるより、「分野によって線の引き方がちがう」と理解しておくほうが安全だ。辞典の目安で砂の上限を2mmとすると、砂の最大粒と地質学の粘土の上限との比は約512倍になる（上限どうしの計算で、実際の粒の平均ではない）。

粒の大きさ以上に、泥らしさを決めているのは粘土の割合らしい。沿岸の研究者向けの解説では、粘土の割合が通常2割以上あると凝集性が現れ、砂質の堆積物とはちがう挙動を示すとされる［5］。この「くっつく」性質が、後の章で、泥が河口で速く沈む話につながる。では、その粘土の粒は、そもそもどこから来るのか。

もとは、山の 岩です。岩は、ひや あつさで すこしずつ ひびが はいります。みずが しみて こおると、ふくらんで 岩を わります。こうして 岩は、すなや こいしに なります。

でも、粘土ねんどは、岩の かけらが ただ ちいさく なった ものだけでは ありません。岩の なかの ものが みずと むすびついて、あたらしい 鉱物こうぶつに なる ことも あります。

つまり、泥どろの こまかい つぶには、「くだけた 岩」と「岩から うまれた あたらしい もの」が はいって います。

この つぶは、雨や 川の みずに はこばれて、ゆっくり 川の したへ むかいます。

泥の粒の出どころは、山の岩です。岩は、温度の変化で鉱物ごとにふくらんだり縮んだりしたり、すきまの水が凍って体積が増えたりして、ひびが入って壊れます。これを物理的風化といいます［3］。

けれども、いちばん細かい粘土は、この壊れた破片が小さくなっただけのものとは限りません。もう1つの風化、化学的風化があるからです。水や空気が岩石や鉱物を化学的に変質させる作用で、岩が分解されるとき、ケイ素やアルミニウムが水と結びついて粘土鉱物ができると説明されています［3］。

アメリカ地質調査所（USGS）の資料も、地表の風化の場で粘土鉱物が新しくできること、できる粘土の種類はまわりの水にとけている成分で決まることを述べています［4］。

つまり泥には、岩の破片と、岩から生まれ変わった新しい粒の両方がまじっています。ここまでが「泥の粒はどこから来るか」の答えです。この粒は、雨や川の水に運ばれて、低いほうへ向かいます。

泥の粒の出どころは、風化を受けた岩石である。風化には2種類があり、物理的風化は温度変化による鉱物の膨張・収縮や、水の凍結による体積増加で岩石が破壊される過程を指す［3］。これだけなら、岩が小さくなるだけで、鉱物の種類は変わらない。

ところが粘土鉱物には、この破片の延長にないものがある。化学的風化では、大気や水が岩石・鉱物を化学的に変質させ、岩石が分解するときにケイ素とアルミニウムが水と結びつき、粘土鉱物がつくられると説明される［3］。USGSの総説は、風化の環境で粘土鉱物が新たに生成する（neoformation）こと、そしてその種類が溶液の化学組成で決まることを示している［4］。したがって、粘土には「小さな破片」だけでなく「岩から生まれた別の物質」もふくまれ、同じ山の岩でも、水にとけている成分しだいで、できる粘土の種類が変わりうる。

ここで言えるのは、泥の細粒部分は、物理的に砕かれた粒と化学的に新しくできた粒の混合だ、ということまでである。どちらがどれだけ多いかは、岩の種類や気候で変わり、この記事で参照した資料からは一般的な比率は示せない。では、こうしてできた粒は、なぜ川底にたまらず海まで運ばれるのか。

粘土ねんどは、みずを ふくむと ねばって、かたちが かわります。かわくと、かたく なります。ねんど あそびの ねんどが、まさに この せいしつです。

粘土ねんどの つぶは、とても うすい いたのような かたちを して いると いわれます。うすい いたが みずを まとって、すべりながら くっつく ようすを おもうと、ねばる わけが かんがえやすく なります。

ただし、これは いちぶの せつめいで、くわしい しくみまでは この メモでは いいきりません。

粘土の大切な性質は、水を加えると粘着性と可塑性を示し、乾くと固くなることです［2］。可塑性とは、力を加えると形が変わり、そのまま保たれる性質のことです。

なぜそうなるのか。粘土鉱物の粒は薄い板のような形をしていて、表面が電気を帯び、水の分子をまとって、すべりながらくっつくといわれます。この説明は一般的な土壌の解説にもとづくもので、粒の形や電気の様子は、粘土の種類によってちがいます。

いずれにしても、泥の中の粘土が、粒どうしをくっつける役をしていることは、前の章の「2割ほどで凝集性が出る」という話ともつながります。粘りけのある粒は、次の場面、つまり海水に出会う場所で、さらに大きな変化を見せます。

粘土は水を加えると粘着性と可塑性を示し、乾燥すると硬化する［2］。可塑性とは、外力で変形し、力を取り除いても形が保たれる性質をいう。濡れた粘土を手で成形でき、乾くと形が残るのは、この性質のためである。

この性質の背景として、粘土鉱物は薄い板状の粒で、表面が負に帯電し、陽イオンと水を引きつけて水の膜をまとうため、すべりやすく、かつ互いに引き合うと説明されることがある。ただしこれは一般的な土壌学の説明であり、本稿で参照した辞典類は「水を含むと可塑性・粘着性を示す」という記述にとどまる。仕組みの細部まで断定せず、一般説明の1つとして扱う。

注意したいのは、この電気的な性質が、水に塩がとけているかどうかで変わりうる点である。真水の中では離れて浮いていた粒が、海水では引き合って塊をつくる現象が知られている。次の章では、その現象が河口で何を起こすかを見る。

川の みずに うかんで いた 泥どろの つぶは、うみの しおみずに ぶつかると、ようすが かわります。

こまかい 粘土ねんどの つぶが、しおみずの なかで くっつきあって、おおきな かたまりに なります。かたまりは おもいので、ばらばらの つぶより ずっと はやく しずみます。

けんきゅうの じっけんでは、かたまりが しずむ はやさは、ひとつぶの ときの すうひゃくばいに なったと いいます。ただし、これは じっけんの じょうけんでの かずで、本物の 河口かこうで なんばい 早く しずむかを しめす ものでは ありません。

こうして、川が はこんで きた 泥どろは、河口かこうの あたりで たまって いきます。

川の水に浮かんで運ばれてきた泥の粒は、川が海に入る河口で、真水から塩水へと環境が変わります。ここで、粘土の粒を塩水とよく混ぜると、粒がくっつきあって「フロック」とよばれる塊になることが、実験で報告されています［6］。

塊は個々の粒よりずっと速く沈みます。イギリスのウォーリック大学の流体セミナーでは、実験条件で、塊の沈む前線が単独の粒の数百倍の速さで下がったと紹介されています［6］。ただし、これは実験室での値で、実際の河口の沈降速度の倍率ではありません。

河口では、さらに川の流れが海に出て弱まります。流れが弱くなり、塩水で粒が固まって沈みやすくなる、という条件が重なるため、泥は河口や内湾の奥にたまりやすいと考えられます。

河口は、淡水と海水が出会う場所である。淡水中で分散していた粘土粒子は、塩分濃度が上がると互いに凝集し、フロックとよばれる塊を形成する。Warwick大学のセミナー資料は、実験で、フロックの沈降前線が個々の粒子の数百倍の速さで降下したと報告している［6］。これは実験条件での値で、現場の河口での倍率ではない。

ここで、前の章の話とつながる。粘土の粒は表面の性質のために、条件しだいで互いに近づくと引き合う。塩水中でこの傾向が強まる点が、河口で粒が一気に沈む理由の一つと考えられる。ただし、塩水中での凝集の仕組みは、本稿の出典では実験結果の紹介にとどまる。

河口で泥が多く堆積する理由は、もう1つある。川は海に出ると流れが広がって弱まる。粒を運ぶ力が落ちたところに、凝集で速く沈む粒が重なるのだから、堆積物が集まる場所になるのは自然である。干潟が、水流や波が弱い内湾の奥や大きな河口によく発達する［8］のは、この2つの条件が重なりやすいからと推測できる。では、こうしてたまった泥の中は、どうなっているのか。

川が はこんで きた 泥どろが、河口かこうや うみの ちかくに たまった ところが、干潟ひがたです。かにや ゴカイが すんで、上から ながれて きた はっぱの かけらなどを たべて います。

干潟ひがたの 泥どろを すこし ほると、おもての ほうは ちゃいろっぽく、した の ほうは くろっぽい はいいろに なって いる ことが あります。

いろの ちがいかたは、ばしょや 泥どろに よって ちがいます。

川が運んだ土砂や有機物が河口にたまると、そこにカニやゴカイが暮らし、落ち葉のくずなどの有機物を食べます［7］。干潟とは、こうして土砂がたまった場所のひとつです。

干潟の泥をスコップで少しほってみると、色は場所や泥によってちがい、色の変わる深さも一定ではありません。

同じ干潟でも、場所を変えて断面を比べてみましょう。砂の多いところと泥の多いところで、色や手ざわり、色が変わる深さがどうちがうかが見えてきます。

河口に堆積した土砂と有機物の上には、カニやゴカイなどの底生動物が暮らし、落ち葉の破片などの有機物を食べる［7］。

干潟の泥を鉛直方向に断面で見ると、色は場所や泥の性質によってちがい、色の変わる深さも一定ではない。

同じ干潟でも、場所を変えて断面を比べてみるとよい。砂の多い場所と泥の多い場所で、色や手ざわり、色の変わる深さがどうちがうかが見えてくる。

ふたの ある すきとおった ペットボトルに、にわの つちを すこしと みずを いれて、よく ふります。しばらく おいて、しずむ じゅんばんを みて みましょう。おおきな つぶが さきに しずみ、こまかい つぶは なかなか しずまないはずです。

もうひとつ、おなじ ように つくった 2ほんの うち、1ほんだけに しおを とかして、くらべて みましょう。ちがいが でるかは、つちに よります。ちがいが でない ことも あります。

うみの ちかくへ いくときは、おとなと いっしょに いきましょう。しおが みちる じかんを しらべて、ながぐつを はきます。泥どろが ふかい ところには はいらず、きしの ちかくから みましょう。

家で、泥の沈み方を見てみましょう。ふた付きの透明なペットボトルに、庭や公園の土を少しと水を入れて、よく振ります。置いてからの時間ごとに、粒が沈む順番を観察します。大きな粒が先に沈み、細かい粒は長く水に浮いて濁りが残ると考えられます。

もう1つ、同じ土と水で2本作り、片方だけに食塩を溶かしてみます。塩水のほうが早く澄むかどうかは、土の種類や量によります。ちがいが出ないこともあるので、結果が出なくても失敗ではなく、条件のちがいを考える材料です。

海や干潟に出かけるときは、潮の満ち引きの時刻を調べ、おとなと一緒に行きます。泥が深いところで足を取られないよう、ながぐつなどで、岸に近いところだけを観察しましょう。

家庭でできる観察として、土と水を入れたペットボトルを振り、沈む順番と濁りの残り方を見る方法がある。同じ容器を2つ用意し、片方にだけ食塩をとかせば、塩の有無による沈み方のちがいを比べられる。ただし、実験室の結果を家庭の土で再現できる保証はなく、土の粘土の量、塩の量、容器の大きさで結果が変わる。変化が見えないことも一つの結果であり、条件を記録しておくことに意味がある。

一次資料にあたるなら、風化と粘土鉱物の生成はUSGSの総説［4］、河口でのフロックの沈降はWarwick大学のセミナー紹介［6］が出発点になる。粒径の定義は分野ごとに異なるため、読むときは「地質学」「土壌学」のどちらの定義かを確かめたい。

干潟で観察するときは、潮汐の時刻と泥の深さを事前に確認し、単独で行動せず、岸に近い範囲にとどめる。