ある湖の底で、泥の地層を上から下へ掘り抜いた試料(コア)を採取した。いちばん上(湖底の表面)は現在たまっている泥である。調べたところ、次のことがわかった。
| 層 | 湖底の表面からの深さ |
|---|---|
| 火山灰層(6000 年前の噴火でできた) | 1.2 m |
| 貝殻を多く含む層 | 3.0 m |
泥は一定の速さでたまり続けたものとし、火山灰層の厚さは無視できるものとする。
貝殻を多く含む層がたまったのは何年前か。整数で答えよ。
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)
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。
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。
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)
堆積速度を求める: 。単位(m と cm、年)をそろえる
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)
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
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。
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:
瞬間的に積もった火山灰層の厚さまで含めて時間を計算してしまう誤り。例題で 年とするのは誤りで、正しくは火山灰層 0.2 m を除いた泥の厚さ m を使って 年
堆積速度を出すときに、鍵層の上面ではなく下面までの厚さを使ってしまう誤り。 とするのは誤りで、鍵層の年代は鍵層が積もった時点なので、正しくは上面までの泥の厚さを使って
単位をそろえずに割り算してしまう誤り。厚さ 120 cm を堆積速度 m/年で割って 年とするのは誤りで、正しくは cm m として 年
鍵層より下の層の年代を、鍵層の年代を足さずに答えてしまう誤り。鍵層の下面から測った時間 3000 年はそのまま年代ではなく、正しくは 年前
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。
ある湖の湖底で、湖底面から鉛直下向きに堆積物の柱状試料(コア)を採取した。コアの観察結果は次の表のとおりである。
| 湖底面からの深さ | 堆積物 |
|---|---|
| 〜 | 泥 |
| 〜 | 火山灰層 X |
| 〜 | 泥 |
| 〜 | 火山灰層 Y |
火山灰層 X は、記録から 年前の噴火で降り積もったものとわかっている。湖底面には現在も泥が堆積し続けており、泥の堆積速度はこの期間を通じて一定であったとする。また、火山灰層はそれぞれ噴火のときに瞬間的に堆積したものとし、堆積物の圧密(押し固められて厚さが変わること)や浸食はなかったものとする。
火山灰層 Y をもたらした噴火は何年前に起こったか。整数で求めよ。
ある海岸の露頭で、砂岩層と泥岩層が交互に重なる地層(砂岩泥岩互層)が観察された。この互層は全体の厚さが で、砂岩層と泥岩層だけからなる。砂岩層の厚さと層の数を調べた結果は次の表のとおりである。
| 砂岩層 1 枚の厚さ | 層の数 |
|---|---|
調査から、次のことがわかっている。
この砂岩泥岩互層全体が堆積するのにかかった時間は何万年か。小数第 1 位を四捨五入して整数で答えよ。
ある深海底で、海底面から鉛直下向きに長さ の堆積物の柱状試料(コア)を採取した。堆積物は細粒の泥でできており、粒子のすきま(空隙)は海水で満たされている。各深さの区間での、現在の空隙率(堆積物の体積のうち空隙が占める割合)は次の表のとおりで、各区間の中では空隙率は一定とみなせる。
| 海底面からの深さ | 空隙率 |
|---|---|
| 〜 | |
| 〜 | |
| 〜 | |
| 〜 |
このコアについて、次のことがわかっている。
タービダイトが堆積するのにかかった時間は無視できるものとして、コアの最下部(深さ )の泥が堆積したのは何万年前か。整数で答えよ。