この 章 で 学ぶ こと
第 4 章 で は 地表 で 起 こ る 変化 を 学 び ます。 地球 の 表面 は 風化・侵食・運搬・堆積 の 4 段階 を く り 返 し、 そ の 結果 が 地層 と し て 残 り ます。 地層 を 読 む こ と で 数億年 の 過去 を 知 る こ と が で き ます。
- 風化・侵食・運搬・堆積 の 流 れ を 理解 す る
- 堆積岩 と 変成岩 の 種類 を 知 る
- 地層 の 重 な り 方 と 観察法 を 学 ぶ
- 地質年代 (古生代・中生代・新生代) を 概観 す る
- 化石 (示準化石・示相化石) で 過去 を 読 む 方法 を 知 る
ポイント: 地層 は 「地球 が 書 い た 日記」。 1 枚 1 枚 の 地層 が 「そ の 時期 に ど ん な 環境 だ っ た か」 を 教 え て く れ ます。 地学 の 醍醐味 が 詰 ま っ た 章 で す。
1. 風化 と 侵食
風化 の 種類
風化 と は、 岩石 が 地表 で こ わ れ て い く 現象。 大 き く 2 種 あ り ます。
| 種類 | しく み | 例 |
|---|
| **[[物理的風化 | ぶつりてきふうか]]** ([[機械的風化 | きかいてきふうか]]) |
| **[[化学的風化 | かがくてきふうか]]** | 化学反応 で [[岩石 |
物理的風化 の 例
| 現象 | しく み |
|---|
| [[凍結融解 | とうけつゆうかい]] |
| [[熱膨張 | ねつぼうちょう]] |
| [[根の くさび | ねの くさび]] |
化学的風化 の 例
| 現象 | しく み |
|---|
| [[長石 | ちょうせき]] が [[粘土 |
| [[石灰岩 | せっかいがん]] が 溶 け る |
| [[酸化 | さんか]] |
侵食 の しく み
侵食 は、 風化 で こ わ れ た 岩石 が 水・氷・風 に より 削 ら れ て 運 ば れ る 過程。 侵食 の 主 な 営力:
| 営力 | は た ら き | で き る 地形 |
|---|
| [[流水 | りゅうすい]] | 山 を 削 り、 谷 を つ く る |
| [[氷河 | ひょうが]] | 氷 が 動 い て 大地 を 削 る |
| [[風 | かぜ]] | 砂 を 飛 ば し て [[岩石 |
| [[海 | うみ]] | 波 が [[海岸 |
2. 運搬 と 堆積
運搬 と 堆積
侵食 さ れ た 物質 は 運搬 さ れ、 や が て 流 れ が 弱 ま っ た 場所 で 堆積 し ます。 粒 の 大 き さ で 沈降 の しや す さ が 異 な り ます。
| 粒 の 種類 | 直径 | 沈 む 場所 |
|---|
| れき | 2 mm 以上 | 上流、 川 の 内側 |
| [[砂 | すな]] | 1/16 mm 〜 2 mm |
| [[泥 | どろ]] (シルト・[[粘土 | ねんど]]) |
堆積 し て で き る 地形
| 地形 | で き 方 |
|---|
| [[扇状地 | せんじょうち]] |
| [[氾濫原 | はんらんげん]] |
| [[三角州 | さんかくす]] (デルタ) |
| [[海岸平野 | かいがんへいや]] |
| [[砂州 | さす]]・[[砂嘴 |
3. 堆積岩
堆積岩 の 種類
堆積岩 は 堆積物 が 圧縮 さ れ 固 ま っ た 岩石。 で き 方 で 4 系統 に 分 け ら れ ます。
| 系統 | で き 方 | 主 な 例 |
|---|
| **[[砕屑岩 | さいせつがん]]** | れ き・砂・泥 が 固 ま る |
| **[[火山砕屑岩 | かざんさいせつがん]]** | 火山灰 や [[軽石 |
| **[[生物岩 | せいぶついわ]]** | 生物 の [[遺骸 |
| **[[化学岩 | かがくいわ]]** | 海水 か ら 化学的 に 沈殿 |
砕屑岩 の 分類 (粒 の 大 き さ で)
| 名前 | 粒 の 大 き さ |
|---|
| [[れき岩 | れきいわ]] |
| [[砂岩 | しゃがん]] |
| [[泥岩 | どろいわ]] |
堆積岩 の 構造
堆積岩 に は、 堆積時 の 環境 を 知 る 手 が か り に な る 構造 が あ り ます。
| 構造 | わ か る こ と |
|---|
| [[層理 | そうり]] |
| [[級化層理 | きゅうかそうり]] (段階) |
| クロスラミナ (斜交葉理) | 砂漠 や 河川 で の 堆積 |
| リップルマーク (漣痕) | 浅 い 水中 の [[堆積 |
4. 変成岩
変成 と は
変成 と は、 岩石 が 高温・高圧 に さ ら さ れ て、 鉱物 や 構造 が 変化 す る こ と。 大 き く 2 種 あ り ます。
| 変成 の 種類 | 原因 | 例 |
|---|
| **[[接触変成 | せっしょくへんせい]]** | マグマ の 熱 を 受 け る |
| **[[広域変成 | こういきへんせい]]** | プレート の 衝突 で 広範囲 が [[高温 |
主な 変成岩
| 名前 | 元 の 岩石 | 特徴 |
|---|---|---|
| ホルンフェルス | 泥岩、 砂岩 | 緻密 で 硬 い |
| 大理石 | 石灰岩 | 白 く て 美 し い、 彫刻 や 建築 に |
| 結晶片岩 | 多様 | 平行 な 面 (片理) を 持 つ |
| 片麻岩 | 花崗岩 な ど | 黒 と 白 の 縞 (片麻状組織) |
5. 地層 と 地質構造
地層 を 読 む 4 大法則
| 法則 | 内容 |
|---|
| **[[地層累重の法則 | ちそうるいじゅうのほうそく]]** |
| **[[地層同定の法則 | ちそうどうていのほうそく]]** |
| **[[斉一説 | せいいつせつ]]** |
| **[[切り合いの関係 | きりあいのかんけい]]** |
地層 の 構造
| 用語 | 意味 |
|---|
| [[整合 | せいごう]] |
| [[不整合 | ふせいごう]] |
| [[褶曲 | しゅうきょく]] |
| [[断層 | だんそう]] |
走向 と 傾斜
地層 の 向 き を 表 す 用語:
| 用語 | 意味 |
|---|
| **[[走向 | はしむかい]]** |
| **[[傾斜 | けいしゃ]]** |
地質調査 で は 必 ず 「走向 と 傾斜」 を クリノメーター で 測 り、 地質図 に 記録 し ます。
6. 地質年代
地質年代 の 区分
地球 46 億年 の 歴史 は、 化石 や 岩石 の 大 き な 変化 で 区分 さ れ て い ます。
| 代 | 期間 | 主 な 出来事 |
|---|---|---|
| 先カンブリア時代 | 46 億年前〜5.4 億年前 | 地球誕生、 生命誕生、 酸素増加 |
| 古生代 | 5.4 億〜2.5 億年前 | 三葉虫、 フズリナ、 魚類、 両生類、 シダ植物 |
| 中生代 | 2.5 億〜0.66 億年前 | 恐竜、 アンモナイト、 裸子植物 |
| 新生代 | 0.66 億年前〜現在 | 哺乳類、 被子植物、 人類 |
古生代 の 区分 (一部)
| 紀 | 主 な 出来事 |
|---|
| カンブリア 紀 | [[カンブリア爆発 |
| オルドビス 紀〜デボン 紀 | 魚類 の 繁栄 |
| 石炭紀 | 巨大 な シダ[[植物 |
| ペルム 紀 (二畳紀) | フズリナ が 繁栄後、 [[大絶滅 |
中生代 の 区分
| 紀 | 主 な 出来事 |
|---|
| 三畳紀 | [[恐竜 |
| ジュラ 紀 | [[恐竜 |
| 白亜紀 | ティラノサウルス、 アンモナイト繁栄、 末期 に [[大絶滅 |
新生代 の 区分
| 紀 | 主 な 出来事 |
|---|
| [[古第三紀 | ふるだいみき]] |
| [[新第三紀 | しんだいみき]] |
| [[第四紀 | だいよんおさむ]] |
7. 化石 か ら 過去 を 読 む
示準化石 と 示相化石
| 種類 | 役割 | 条件 | 例 |
|---|
| **[[示準化石 | しじゅんかせき]]** | 時代 を 教 え る | 進化 が 速 く 短期間 に 広範囲 |
| **[[示相化石 | しそうかせき]]** | 環境 を 教 え る | 特定 の 環境 に し か 住 ま な い |
化石 が で き る 条件
| 条件 | く わ し く |
|---|
| 早 く [[堆積 | たいせき]] さ れ る |
| 硬 い 部分 が あ る | 殻、 骨、 葉 な ど |
| 分解 さ れ な い 環境 | [[酸素 |
放射性同位体 で 年代 を 測 る
放射性同位体 (例: 炭素 14、 ウ ラ ン 238) の 半減期 を 使 っ て、 岩石 や 化石 の 年代 を 数値 で 測 れ ます。
| 同位体 | 半減期 | 主 な 用途 |
|---|---|---|
| ¹⁴C (炭素 14) | 約 5730 年 | 数万年以内 の 木材・骨 |
| K-Ar (カリウム-アルゴン) | 12.5 億年 | 火山岩 の 年代 |
| U-Pb (ウラン-鉛) | 数十〜数百億年 | 古 い 鉱物 |
8. ふりかえり
この 章 の 安全配慮
- 野外地質観察 は 必 ず ヘルメット・長そで・長ズボン で
- 崖 の 真下 に 立 た な い (落石 の 危険)、 大雨 の あ と は 避 け る
- 岩石 や 化石 の 採集 は 国立公園・天然記念物 エリア で 禁止、 許可 が 必要 な 場所多 い
- 地震 の あ と の 斜面 は 土砂崩れ の 危険、 近 づ か な い
- ハチ や マムシ な ど 野生動物 に 注意、 グループ で 行動
次の 章: 第 5 章 で は 大気 の 構造 と 運動 を 学 び ます。 対流圏・成層圏・中間圏・熱圏 の 4 層 と、 地球全体 を 動 く 大気大循環、 偏西風 と ジェット気流 が テーマ で す。
**[[褶曲|しゅうきょく]] (しゅう きょく)** — プレート の 圧縮力 を 受 け て 地層 が 波打つ よう に 変形 し た 構造。 山脈形成 (造山運動) の 直接証拠 と なる。
**[[三葉虫|さんはむし]]** の [[化石|かせき]] — [[古生代|こせいだい]][[カンブリア紀|カンブリアおさむ]] (約 5.4 億年前) に 出現 し、 [[ペルム紀|ペルムおさむ]]末 (約 2.5 億年前) の **[[大量絶滅|たいりょうぜつめつ]]** で 姿 を 消 し た [[海|うみ]] の [[節足動物|せっそくどうぶつ]]。 進化 が 速 く 世界中 に 広 が っ た た め **[[示準化石|しじゅんかせき]]** の 代表 — 見 つ け れ ば 「こ の 地層 は 古生代」 と 一目 で 分 か る。