沖縄島南西部の安里川と国場川に挟まれた沖積低地（那覇低地）において，掘削長7.50 mのボーリングコア試料を採取し，堆積相の観察，放射性炭素年代測定，XRFコアスキャナによる元素濃度分析を行った。沖積層は標高−0.45 mを境として下部層，上部層に区分される。下部層は泥質な内湾あるいは干潟の堆積物で，約8,000～4,000年前頃に堆積したと推定される。上部層は砂層やサンゴ礫の集積層がところどころに挟在し，粒度変化が激しい。また，下部層に比べて上方累重速度が遅く，堆積と侵食が繰り返される河口域の干潟の環境で堆積したと推定される。硫黄の含有量が顕著に減少することから，コア試料の掘削地点周辺では遅くとも1,777 – 1,443 cal BP頃までには，平常時に潮汐の影響を受けなくなった可能性がある。
Sedimentary facies and depositional ages were examined from a newly obtained core, 7.50 meters in length, drilled in Naha Alluvial Lowland, located between the Asato and Kokuba Rivers on the southwestern coast of Okinawa Island. We observed core material, radiocarbon dating, and elemental concentration analysis using an Itrax XRF core scanner of the GSJ, AIST. The recovered Holocene sediments can be divided into lower and upper layers, separated by a boundary at −0.45 m T.P. The lower layer primarily consists of muddy sediments interpreted as inner bay or tidal flat deposits, estimated to have been deposited between approximately 8,000 and 4,000 cal BP. In contrast, the upper layer displays greater vertical heterogeneity in sediment characteristics than the lower layer. It consists of muddy deposits interspersed with accumulations of coral gravel and distinct layers of fine- to medium-grained sand. The presence of mollusks and a reduced accumulation rate suggest alternating episodes of sedimentation and erosion within an estuarine tidal flat environment. A decline in sulfur content indicates that the site was no longer tidally influenced by approximately 1,777 – 1,443 cal BP at the latest.
沖縄島（沖縄本島）の沿岸部には，造礁サンゴが分布している場合が多い。完新世にはサンゴ礁が発達するとともに，海や川の作用によって土砂が堆積し，臨海部に比較的小規模な沖積低地が形成された（氏家・兼子, 2006）。現在，沖積低地を含む臨海部の大半は埋め立てによる改変を受けており，自然地形が残されているケースは少ない。
沖縄島臨海部の沖積低地については，地盤工学的な観点から一部地域の沖積層基底分布を示した古川・仲村（1982）の研究があるものの，これまで十分な研究が行われているとはいいがたい。こうした沖積低地に関する知見の少なさは，沖縄島北東部の大浦湾における「軟弱地盤の発見」の要因のひとつにもなっている。特に，沖積低地の堆積環境や堆積年代，地形発達史については不明な点が多く残されており，基礎データの蓄積が必要である。
本稿では，沖縄県那覇市において採取したボーリングコア試料の観察・分析によって得られた完新統の堆積相と年代を報告する。本稿で得られる知見は，沖縄島における臨海部を対象とした沖積層研究や地形発達史研究の進展の一助となることが期待される。
沖縄島の南西部の那覇港周辺（第1図）は，中世以降，琉球王朝の港湾都市として発展してきたことが知られ，その景観は『琉球図』や『首里那覇鳥瞰図』などの絵図資料に描かれてきた（安里・外間, 2022）。当該地域の地形環境変遷については名嘉山（1967）や目崎（1985）に若干の言及があるものの，古環境復原の自然科学的根拠は十分に示されていない。かつて那覇の港湾施設から首里城までの主要道は，那覇低地を横断し，その道中には絶景として名高い長虹堤（ちょうこうてい）が存在したとされている（高橋, 2004; 安里・外間, 2022）。しかしながら，主要道や長虹堤の位置については不明な点が多い。本稿で提示する地質データは，そうした港湾都市としての那覇とその周辺における地形環境の一端を明らかにするうえでの基礎資料としての意味も有するといえる。
背景は国土地理院「地理院タイル」の陰影起伏図。基盤岩分布は氏家・兼子（2006）に基づく。
沖縄島の南西部に位置する那覇港には国場（こくば）川や安里（あさと）川が流れ込んでいる。両河川に挟まれた地域で，久茂地（くもじ）川より北西側には沖積低地が発達している（第1図:氏家・兼子, 2006）。本稿では，この地域を「那覇低地」と呼ぶ。この低地には所々に琉球石灰岩（琉球層群）や完新世サンゴ礁が分布し，波上宮（なみのうえぐう）や松山公園などに残丘状あるいは島状の高まりが認められる。那覇低地の内陸側には島尻泥岩（島尻層群）とそれを覆う琉球石灰岩が分布しており（氏家・兼子, 2006），安里川やガーブ川は蛇行しながらそれらを開析している。
沖縄県建設技術センター（1990）に示された既存ボーリング資料を参照すると，那覇低地の地下地質は，主に琉球層群あるいは島尻層群から成る基盤岩類とそれを不整合に覆う未固結の砂泥から成る沖積層により構成される（第2図）。那覇低地における沖積層基底は概ね標高−10 ～ −5 m付近に位置し，安里川と国場川沿いでは標高−20 m前後と深くなる（古川・仲村, 1982）。ただし，詳細に見ると基盤岩類の上面は起伏に富んでおり，それを平坦化させるように堆積する沖積層の層厚は3～17 m程度と地点によるばらつきが大きい。地表付近の数mは埋土，盛土が認められる。
沖縄県建設技術センター（1990）に基づき作成。測線位置は第1図に示す。
ボーリングコア試料の採取は，那覇市前島（まえじま）に位置する那覇小学校のグラウンド南端（北緯26度13分13.03秒，東経127度41分09.79秒，標高2.22 m T.P.）において実施した（第1図）。調査地点の標高は，高精度GPS（Magellan社製のPro Mark 120）を用いて求めた。地質ボーリング地点は，安里川によって形成されたデルタに位置し，『首里那覇鳥瞰図』や『琉球国惣絵図（りゅうきゅうこくそうえず）』などの絵図資料，現地の石碑（泊（とまり）塩田之跡碑）からは，近世から近代にわたって干潟が塩田として利用されてきたことが分かる（安里・外間, 2022）。
地質ボーリングでは，全長7.50 mのコア試料を得た。コア試料は実験室に持ち帰り，堆積相および層序の記載を行った。また，コア試料から植物片，炭化物，貝殻片を採取して，そのうちの8点について加速器質量分析（AMS）法による測定を実施し，放射性炭素（14C）年代値を得た。測定は，株式会社加速器分析研究所に依頼した。暦年較正にはCalib 8.2（Stuiver and Reimer, 1993; Stuiver et al., 2024）を用い，植物片と炭化物についてはIntCal20（Reimer et al., 2020），貝殻片についてはMairne20（Heaton et al., 2020）を使用した。なお，貝殻片の海洋リザーバー効果については，Reimer and Reimer（2001）およびYoneda et al.（2007）に基づき，ΔR = −143±33とした。
本研究では産総研の所有するItrax XRFコアスキャナを用いて元素濃度分析を行った。各分析層準についてX線を30秒間照射し，その間の各元素固有の波長強度（カウント値，counts）を計測した。測定間隔は2 mmとした。本研究では，特に硫黄のカウント値の変化に着目し，古環境復原の指標とした。還元環境で堆積した海成層では硫化鉄が多く含まれ，陸成層よりも硫黄含有量が多くなる。このため，海進・海退によって引き起こされる沖積低地の堆積環境変化を明らかにする指標として，硫黄含有量が有効とされている（佐藤, 1995）。XRFコアスキャナによる硫黄の測定値（カウント値）は，誘導結合プラズマ発光分光分析（ICP-OES）による硫黄含有量と高い正相関を示し，硫黄含有量の把握に有効であることが示されている（Kern et al., 2019）。近年ではXRFコアスキャナを用いたコア試料の解析により高解像度の古環境復原が行われており，硫黄の測定値もその指標のひとつとして用いられている（例えばKong et al., 2023; Rahman et al., 2024など）。また，産総研のItrax XRFコアスキャナによる硫黄の測定値は，標準物質の濃度と高い正相関を示すことが確認されている（Amano et al., 2020）。以上から，本研究では，硫黄含有量の代替指標としてコアスキャナによる硫黄の測定値を用いた。海成・非海成層を判断する閾値が不明で，測定値から直接的に堆積環境を読み取ることは困難であるが，本研究ではその相対的な大小関係を参照することで，堆積環境を推定している．
コア試料最下部の標高−5.31 ～ −4.60 mは灰白色を呈する棒状あるいは角礫状の石灰岩から成る（第3図）。この石灰岩は，下位に向けて新鮮で塊状の岩相を呈することから，砂礫ではなく琉球層群を構成する琉球石灰岩である可能性が高い。石灰岩は明瞭な地層境界を介して未固結の砂泥層に覆われる。この砂泥層（標高−4.60 ～ 1.13 m）は，堆積物の特徴から下部層と上部層に大別できる。
下部層は標高−4.60 ～ −0.45 mで，暗オリーブ灰色の泥層から構成され，細礫～中礫サイズのサンゴ礫のほか，植物片や細かい貝化石片を多く含む。貝化石には主に潮間帯中～下部の泥底に生息するイボウミニナBatillaria zonalis（Bruguiere）が認められ，内湾潮間帯の砂底に生息するカニノテムシロPliarcularia bellula（A. Adams）や，フミガイ類Glans sp.，甲殻類の破片などを伴う。また，コアスキャナによる硫黄の測定値は概ね1,500 ～ 2,500 counts前後の値を示し，スパイク状に6,000 ～ 20,000 counts前後と高い値となる。これらの特徴から，下部層は海水の影響を受ける環境で堆積した可能性が高く，多産する貝化石の生息環境を考慮すると内湾や干潟で堆積したことが示唆される。標高−4.32 ～−4.30 mの植物片からは7,929 – 7,709 cal BP，標高−2.48 mの炭化物からは7,268 – 7,161 cal BP，標高−1.03 ～ −1.01 mの植物片からは4,067 – 3,845 cal BPの14C年代測定値が得られた（第1表）。したがって，琉球石灰岩を覆う本層は完新統に相当し，8,000 ～ 4,000年前頃に堆積したことが分かった。また，8,000 ～ 7,000年前に比較的速く堆積物の上方累重が進んだことが推定される。
一方，上部層（標高−0.45 ～ 1.13 m）は下部層に比べて堆積相の垂直的変化に富む。泥層中にはサンゴ礫の集積層（標高−0.45 ～ −0.32 m）や2枚の細粒砂～中粒砂から成る砂層（標高−0.20 ～−0.05 mと標高0.55 ～ 0.65 m）が挟まれる。また，標高0.46 ～ 0.55 mと標高0.97 ～ 1.13 mには有機質土の堆積が認められる。上部層には，干潟の砂底あるいは泥底に生息するヤエヤマスダレKatelysia hiantina（Lamarck）やホソウミニナBatillaria cumingii（Crosse）が豊富に含まれることから，干潟堆積物の可能性が高い。コアスキャナによる硫黄の測定値は，標高0.43 m付近を境として特徴が異なる。標高0.43 mよりも下位では，概ね1,500 ～2,000 counts前後の値を示す。一方，それよりも上位では100 ～ 200 counts前後で，下位に比べて明確に測定値が低く，硫黄含有量が少ないと考えられる。標高−0.20 mの貝殻片と植物片からはそれぞれ4,801 – 4,431 cal BPと3,869 – 3,696 cal BP，標高0.34 ～ 0.36 mの植物片からは5,038 – 4,863 cal BP，標高0.49 mの植物片からは3,892 – 3,699 cal BP，標高0.73 ～ 0.76 mの貝殻片からは1,777 – 1,443 cal BPの14C年代測定値が得られた。このうち，4,801 – 4,431 cal BP と5,038 – 4,863 cal BPの14C年代測定値については，近い層準から得られた年代測定値と比較しても古い。また，先に示した下部層の年代値と比べても古いことから，この2点についてはリワークにより混入した試料の可能性が高い。そうであるとすれば，上部層は約4,000年前以降に堆積した完新統であり，その上方累重速度は下部層の約7,000年前と比較すると遅く，河口域の干潟で堆積・侵食を繰り返す状態が継続したと推定される。標高0.43 m付近よりも上位では硫黄含有量が少なくなることから，平常時には海面上に位置して潮汐の影響を受けにくくなった可能性が示唆される。ただし，これよりも上位でも，標高0.90 m付近まで細かい貝殻片やサンゴ礫がところどころ混入することから，暴浪時や高潮時などには海水が遡上した可能性がある．環境変化の年代は，上記の14C年代測定値との関係から，3,892 – 3,699 cal BP以降，1,777 – 1,443 cal BP以前と推定される。名嘉山（1967）や目崎（1985）は史料に基づいて18世紀初頭頃のガーブ川河口に広く干潟が広がることを示したが，本研究で得られた結果は干潟の陸化がそれよりも早く進んでいた可能性を示唆する。
標高1.13 ～ 2.22 mは淘汰不良の礫混じり砂層によって構成される。サンゴ礫だけでなくレンガなどの人工物が含まれること，淘汰不良で緩い堆積物から成ることから，人為的な盛土または埋土による堆積物と推定される。
なお，本コア試料からは，全体に珪藻化石を検出することができなかった。珪藻殻はpHがアルカリに偏ると溶解しやすくなること（千葉, 2014）を考慮すると，後背地に分布する琉球層群に由来する石灰岩やサンゴ礁の影響によってpHの高い状況が生じ，珪藻殻が溶解したためと推定される。
コアスキャナ測定結果（硫黄）は細線が実測値，太線が試料10点（幅2 cm）の移動平均を示す。掘削地点は第1図を参照。
| 標高 [m T.P.] |
試料の種類 | δ13C [‰] |
放射性炭素年代 [yr BP] |
暦年較正年代 [cal BP, 2σ] |
確率 [%] |
試料番号 [IAAA-] |
| 0.73～0.76 | 貝殻片 カニノテムシロ Pliarcularia bellula (A. Adams) |
0.04 ±0.25 | 2,051±23 | 1,777 – 1,443 | 100.0 | 201193 |
| 0.49 | 植物片 | −27.83 ±0.24 | 3,529±26 | 3,705 – 3,699 3,804 – 3,716 3,892 – 3,811 |
0.8 57.2 42.1 |
201194 |
| 0.34～0.36 | 植物片 | −27.68 ±0.23 | 4,381±24 | 4,981 – 4,863 5,038 – 5,005 |
87.9 12.1 |
201697 |
| −0.20 | 植物片 | −28.25 ±0.26 | 3,512±25 | 3,851 – 3,696 3,869 – 3,861 |
98.4 1.6 |
201195 |
| −0.20 | 貝殻片 ヤエヤマスダレ Katelysia hiantina (Lamarck) |
1.61 ±0.26 | 4,448±26 | 4,801 – 4,431 | 100.0 | 201196 |
| −1.03～−1.01 | 植物片 | −23.35 ±0.25 | 3,623±26 | 3,986 – 3,845 4,067 – 4,046 |
95.6 4.4 |
201197 |
| −2.48 | 炭化物 | −30.00 ±0.19 | 6,290±29 | 7,268 – 7,161 | 100.0 | 210294 |
| −4.32～−4.30 | 植物片 | −25.56 ±0.26 | 6,986±31 | 7,711 – 7,709 7,872 – 7,718 7,929 – 7,894 |
0.1 83.5 16.3 |
201198 |
δ13Cの値は加速器質量分析装置による測定値。
今回実施した地質ボーリング調査とコア試料の記載および各種分析によって，那覇低地に縄文海進の影響が及んだことに加え，その後の海退過程の一端が明らかになった。コア試料の掘削地点周辺で平常時に潮汐の影響が及ばなくなった時期は1,777 – 1,443 cal BP以前と推定される。後背地に分布する琉球石灰岩由来の古い炭素の混入（硬水効果）によって，実際よりも古い年代測定値が得られている可能性も残されているが，この年代は従来考えられていたよりも早く那覇低地の陸化が進行した可能性を示唆する。そのことが港湾都市としての那覇の起源や周辺道路の整備にどのように関連するのか，今後，新たな地質データを得るとともに考古学者や歴史学者との共同研究を進める中で解明したい。
那覇市教育委員会と同市立那覇小学校には掘削調査についてご理解を頂き，用地を提供していただいた。また，産業技術総合研究所地質調査総合センターの中島 礼氏，天野敦子氏，清家弘治氏にはコア解析についてご教示頂いた。以上，記して感謝申し上げる。本研究は日本学術振興会科学研究費補助金「地形発達過程を考慮した自然災害発生リスクの評価」（基盤研究（B），18H00764，研究代表者:小野映介，2018～2021年度）の助成を受けて実施したものである。
