地層と地球の歴史（知識）の問題
ある露頭で、下位の地層 A と上位の地層 B が観察された。地層 A は砂岩と泥岩の互層で、その層理面は水平面に対して約 傾いていた。一方、地層 B の層理面はほぼ水平であった。A と B の境界面は凹凸のある侵食面で、地層 B の最下部には、地層 A の砂岩や泥岩に由来するれきが含まれていた。なお、この露頭の地層に逆転はないものとする。
この露頭の地層 A と B の関係と、それができるまでのできごとについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。
- ア A と B は整合の関係にあり、A が水平に堆積したあと、堆積がとぎれることなく B が堆積した。
- イ A と B は不整合の関係にあり、B のほうが A よりも先に堆積した古い地層である。
- ウ A と B は不整合の関係にあり、A は傾くことなく隆起して侵食を受け、その後沈降して B が堆積した。
- エ A と B は不整合の関係にあり、A は傾いたのち隆起して侵食を受け、その後沈降して B が堆積した。
- オ A と B は不整合の関係にあり、B が堆積したあとで、A と B がいっしょに約 傾いた。
この問題で使うもの
- 地層の重なりの法則と不整合（説明と入口の問題）
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ヒント
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ヒント 1
地層の重なり方（整合と不整合）、地層累重の法則、地層はふつう水平に堆積することを使って考えよう。
ヒント 2
凹凸のある侵食面とその直上の基底礫岩は、隆起・侵食・沈降によって堆積がとぎれたことを示す。また、傾いているのは A だけで、B はほぼ水平である。
ヒント 3
堆積の中断の証拠があるのでアは除ける。下位の A のほうが古いのでイも除ける。残りは、A が傾いた時期が「B の堆積前」か「B の堆積後」か、そもそも傾いていないかで判断しよう。
答えと解説
答えを見る
エ
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解説を読む
A と B の関係
A と B の境界面は凹凸のある侵食面で、その直上の地層 B の最下部には、下位の地層 A に由来するれきが含まれています（このような礫岩を基底礫岩といいます）。これらは、A が堆積したあと陸上に出て侵食を受け、堆積が長い期間とぎれていたことを示します。したがって、A と B の関係は不整合です。
できごとの順序
地層はふつう水平に堆積します。いま A は約 傾き、B はほぼ水平なので、A は B が堆積する前に傾いたことになります。順序は次のとおりです。
1. 水中で地層 A が水平に堆積する。
2. 地殻変動によって A が傾き、隆起して陸上に出る。
3. 陸上で A の表面が侵食され、凹凸のある侵食面ができる。
4. 再び沈降して水中に入り、侵食面の上に A のれきを含む地層 B が水平に堆積する。
この内容に合うのは エ です。なお、このように不整合面の上下で層理面が平行でない不整合を傾斜不整合（斜交不整合）といい、上下の層理面が平行な不整合を平行不整合といいます。
ほかの選択肢の誤り
- ア：凹凸のある侵食面と基底礫岩があるので、堆積はとぎれています。「整合」が誤りです。
- イ：逆転がなければ下位の地層ほど古い（地層累重の法則）うえ、B には A のれきが含まれているので、A のほうが古い地層です。「B のほうが古い」が誤りです。
- ウ：A が傾かずに隆起・侵食・沈降したなら、A も水平のままで、上下の層理面は平行（平行不整合）になるはずです。実際には A だけが約 傾いているので、「傾くことなく」が誤りです。
- オ：B が堆積したあとで A と B がいっしょに傾いたなら、B も約 傾いているはずです。実際には B はほぼ水平なので、傾いた時期が誤りです。
別解
A は約 40° 傾いているが、その上の B はほぼ水平で、境界は侵食面である。B の最下部には A 由来のれき（基底れき）が含まれる。このため A と B は不整合（傾斜不整合）の関係にある。
できごとの順序は次のとおり。
1. A が堆積する。
2. A が傾く（褶曲・傾動を伴う地殻変動）。
3. A が隆起して陸上で侵食を受ける。
4. 沈降して B が堆積する。このとき A 由来のれきが基底れきとして B の最下部に入る。
各選択肢の検討:
- ア：誤り。A は傾き、境界は侵食面なので整合ではない。
- イ：誤り。逆転がないので下位の A のほうが古く、B は新しい。また B に A 由来のれきが含まれることからも A が先にできたといえる。
- ウ：誤り。A が傾いていないとすると、現在 40° 傾いていることと合わない。B 堆積前に傾いたと考えるのが自然である。
- エ：正しい。上の順序と一致する。
- オ：誤り。B が水平なので、B の堆積後に A と B が一緒に傾いたのではない。もしそうなら B も傾いているはずである。
よって答えはエ。