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堆積速度と堆積にかかった時間

年代の分かった鍵層(火山灰層など)までの厚さから堆積速度を求め、それを使って別の層の年代や地層全体の堆積にかかった時間を求められる(瞬間的に堆積した層は除いて考える)

前提

説明

泥や砂は湖や海の底に少しずつ積もり、地層をつくります。この技能では、年代の分かっている層(火山灰層などの鍵層)までの厚さと年代から「1 年あたり何 cm 積もったか」という堆積速度を求め、それを使って別の深さの層の年代や、地層全体が積もるのにかかった時間を求めます。湖底や海底の堆積物の柱状試料(コア)から過去の年代を推定するときに使う考え方です。

なぜそうしてよいのか

堆積速度は、運動の速さと同じ考え方で と定めます。移動の速さが「距離 ÷ 時間」であるのと同じで、ここでは「距離」が「積もった厚さ」に置き換わっています。堆積速度が一定だと考えてよければ、厚さと時間は比例するので、「時間 = 厚さ ÷ 堆積速度」で別の層までの時間が求まります。

ただし、火山灰層や、洪水・海底地すべりで一度に運ばれてきた層(タービダイトなど)は、何年もかけて積もったのではなく、ほとんど一瞬で積もった層です。このような層の厚さを含めて計算すると、その分だけ時間を長く見積もってしまいます。そこで、ゆっくり積もった部分の厚さだけを足し合わせ、瞬間的に積もった層の厚さは除いて計算します。

また、鍵層の年代は「その層が積もった時点」の年代です。いま積もっている面(湖底面など)を 0 年前(現在)とすると、そこから鍵層の上面までの厚さが、鍵層の年代の間に積もった厚さになります。

手順

  1. 年代の基準になる 2 つの面(現在の堆積面と鍵層など)を決め、その間でゆっくり積もった部分の厚さを求める(瞬間的に積もった層の厚さは除く)

  2. 堆積速度を求める: 。単位(m と cm、年)をそろえる

  3. 求めたい層までの、ゆっくり積もった部分の厚さを求める(ここでも瞬間的な層は除く)

  4. かかった時間を で求め、基準の年代に足して年代を求める

例題

ある湖の湖底から鉛直に堆積物を掘り取って調べたところ、湖底面から深さ 2.4 m までは泥が続き、深さ 2.4 m から 2.6 m までは厚さ 0.2 m の火山灰層があり、その下はふたたび泥であった。この火山灰層は 6000 年前の噴火で一度に積もったものである。泥の堆積速度は一定で、湖底面は現在(0 年前)に積もった面とする。湖底面から深さ 3.8 m にある泥の層は何年前に積もったか。整数で答えよ。

例題の解答

手順 1: 湖底面(0 年前)から火山灰層の上面(6000 年前)までの泥の厚さは 2.4 m。

手順 2: 堆積速度は

手順 3: 火山灰層は一度に積もったので除く。火山灰層の下面(深さ 2.6 m、6000 年前)から深さ 3.8 m までの泥の厚さは m。

手順 4: この泥が積もるのにかかった時間は 深さ 3.8 m の層はこれより 3000 年古いので、 年前。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること