地層の重なりの法則と不整合

ある露頭で、下にある傾いた砂岩と泥岩の地層の上に、水平な地層が重なっていた。2 つの地層群の境界面はでこぼこしており、下の地層が陸上で侵食されたあとに再び海底に沈んで、上の地層が堆積したと考えられる。

上の地層のいちばん下、すなわち境界面のすぐ上には、下の地層の砂岩や泥岩のかけらをれきとして含むれき岩の層があった。このように、不整合面のすぐ上に堆積し、下の地層などが侵食されてできたれきを含むれき岩を何というか。

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 $40^{\circ }$ 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 $40^{\circ }$ 傾いた。

堆積構造のでき方を調べるため、次の実験1・2を行い、さらに野外で観察を行った。

実験1　れき・砂・泥をよく混ぜて、水を入れた背の高いメスシリンダーに入れ、よくかき混ぜてから静置した。しばらくすると底にれきがたまり、その上に砂、いちばん上に泥が積もった。上部の水は長い時間濁ったままであった。

実験2　砂を敷いた水路に、一方の端から一定の向きに水を流し続けた。砂の表面には小さな波状の起伏ができ、起伏は下流側へ移動していった。その後、流れの向きに沿って堆積物を縦に切って断面を観察すると、斜めに傾いた薄い層（葉理）の組が何組も積み重なっていた。各組の葉理は下流側に向かって傾いており、葉理の上端はその上に重なる組の底面で切られ、葉理の下端はその組の底面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

野外観察　ある崖では、地層がほぼ垂直に立っており、走向は南北である。崖では、西から東へ順に、泥岩層P、砂岩層Q、泥岩層R、砂岩層S、泥岩層Tが並んで見えた。観察した範囲には断層や不整合はなく、P〜Tは連続して堆積したものとする。
- 砂岩層Qは、西側の境界付近では細かいれきを含む粗い砂からなり、東へ向かうにつれて次第に細粒になり、東側の境界付近では泥に近い細かい粒子からなっていた。
- 砂岩層Sの内部には、斜めに傾いた葉理の組が何組も見られた。各組の葉理は、東側の端が隣の組との境界面で切られており、西側の端はその組の境界面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

実験1・2と野外観察の結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　実験2の結果から、斜交葉理の葉理は、堆積したときの流れの上流側に向かって傾いてできると考えられる。
• イ　砂岩層Qでは、西側の境界面が、堆積したときの層の上面にあたる。
• ウ　砂岩層Sの葉理の形から、砂岩層Sでは東側が堆積したときの下位であると判断できる。
• エ　砂岩層Sは、砂岩層Qよりも後に堆積した。
• オ　泥岩層Pは、P〜Tの5つの層の中で最も新しい。