地層と地球の歴史（知識）の問題
2種類の堆積岩 X・Y の性質を調べ、次の結果を得た。
- 岩石 X：うすい塩酸をかけると、盛んに気体が発生した。ルーペで観察すると、サンゴやフズリナの化石が見られた。鋼鉄のナイフでこすると、表面に傷がついた。
- 岩石 Y：うすい塩酸をかけても、気体は発生しなかった。鋼鉄のナイフでこすっても傷がつかないほど硬かった。薄片をつくって顕微鏡で観察すると、岩石の大部分は微小な生物の殻の化石からなり、火山ガラスや鉱物の破片はほとんど含まれていなかった。
この結果について述べた次の文中の空欄 a〜c に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。
「岩石 X の岩石名は（ a ）であり、岩石 Y の岩石名は（ b ）である。岩石 Y をつくっている生物の殻の主成分は（ c ）であり、これらの殻が海底に堆積したのち、続成作用によって固結して岩石 Y になった。」
| a | b | c | |
|---|---|---|---|
| ア | 石灰岩 | 凝灰岩 | 二酸化ケイ素 |
| イ | チャート | 石灰岩 | 炭酸カルシウム |
| ウ | 石灰岩 | チャート | 二酸化ケイ素 |
| エ | 石灰岩 | チャート | 炭酸カルシウム |
| オ | 凝灰岩 | チャート | 二酸化ケイ素 |
| カ | チャート | 石灰岩 | 二酸化ケイ素 |
この問題で使うもの
- 堆積岩の種類と続成作用（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（3 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
塩酸との反応の有無と硬さから、それぞれの岩石の主成分が炭酸カルシウムか二酸化ケイ素かを考えよう。また、火山ガラスを含むかどうかから、火山砕屑物でできた岩石かどうかを判断しよう。
ヒント 2
炭酸カルシウムは塩酸と反応して二酸化炭素を発生し、鋼鉄のナイフで傷がつく程度の硬さである。二酸化ケイ素を主成分とする岩石は非常に硬く、鋼鉄のナイフで傷がつかない。サンゴやフズリナは炭酸カルシウムの骨格・殻をもつ。
ヒント 3
X は塩酸と反応しサンゴやフズリナを含むので、a が決まり、イ・オ・カが除かれる。Y は火山ガラスをほとんど含まないのでアも除かれる。残りの 2 つは c だけが異なるので、Y が塩酸に反応しないことから c を決めればよい。
答えと解説
答えを見る
ウ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
【空欄 a：岩石 X の岩石名】
うすい塩酸をかけると気体（二酸化炭素）が発生するのは、炭酸カルシウム を主成分とする岩石の特徴です（）。サンゴやフズリナ（紡錘虫）はいずれも炭酸カルシウムの骨格・殻をもつ生物で、それらの遺骸が堆積してできた X は石灰岩です。石灰岩は比較的やわらかく、鋼鉄のナイフで傷がつくことも結果と合います。よって a は石灰岩です。
【空欄 b：岩石 Y の岩石名】
Y は塩酸に反応しないので、炭酸カルシウムが主成分ではなく、石灰岩ではありません。鋼鉄のナイフで傷がつかないほど硬いことは、二酸化ケイ素（石英質）を主成分とする岩石の特徴です。さらに、Y は大部分が生物の殻の化石からなり、火山ガラスや鉱物の破片をほとんど含まないので、火山灰などの火山砕屑物が固結してできた凝灰岩でもありません。以上より、Y は生物の遺骸からなる堆積岩（生物岩）のうちのチャートです。よって b はチャートです。
【空欄 c：岩石 Y の殻の主成分】
チャートは、放散虫などの二酸化ケイ素 の殻をもつ生物の遺骸が海底に堆積し、続成作用（上に重なる地層の重みで押し固められて水が絞り出されたり、粒子のすき間に物質が沈殿して粒子どうしが結びついたりするはたらき）によって固結した岩石です。塩酸と反応しないことも、主成分が炭酸カルシウムでないことと合います。よって c は二酸化ケイ素です。
したがって、a ＝石灰岩、b ＝チャート、c ＝二酸化ケイ素の組み合わせであるウが正解です。
【ほかの選択肢が誤りである理由】
- ア：b が誤りです。凝灰岩は火山灰などの火山砕屑物が堆積・固結した岩石で、火山ガラスや鉱物の破片を多く含みます。火山ガラスをほとんど含まず、生物の殻の化石が大部分を占める Y はあてはまりません。
- イ・カ：X と Y が逆になっています。塩酸と反応して気体が発生し、サンゴやフズリナの化石を含む X が石灰岩で、塩酸に反応せず非常に硬い Y がチャートです。（イはさらに c も誤りです。）
- エ：c が誤りです。Y の殻の主成分が炭酸カルシウムなら、塩酸と反応して気体が発生するはずで、結果と矛盾します。
- オ：a が誤りです。X は火山ガラスなどの特徴ではなく、塩酸との反応と炭酸カルシウムの殻をもつ生物の化石が見られることから、凝灰岩ではなく石灰岩と判断できます。
別解
岩石 X は、うすい塩酸をかけると盛んに気体（二酸化炭素）が発生するので炭酸カルシウムを主成分とする。サンゴやフズリナの化石を含み、鋼鉄のナイフで傷がつく（硬度が約3）ことから、石灰岩である。
岩石 Y は、塩酸で気体が発生せず、鋼鉄のナイフで傷がつかないほど硬い（硬度約7）。大部分が微小な生物（放散虫など）の殻の化石からなり、火山ガラスや鉱物の破片をほとんど含まないので、チャートである。チャートの殻の主成分は二酸化ケイ素（SiO2）である。
したがって a＝石灰岩、b＝チャート、c＝二酸化ケイ素となる。
各選択肢の検討：
ア：b が凝灰岩で誤り（火山ガラスや鉱物の破片をほとんど含まない）。
イ：a がチャートで誤り（X は塩酸で発泡する）。
ウ：a＝石灰岩、b＝チャート、c＝二酸化ケイ素で正しい。
エ：c が炭酸カルシウムで誤り（チャートの殻は二酸化ケイ素）。
オ：a が凝灰岩で誤り。
カ：a がチャートで誤り。
よって答えはウ。