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技能一覧 › 中学理科 地学分野の用語と知識

地層と堆積岩・化石

流水のはたらき（侵食・運搬・堆積）と粒の大きさによる積もり方、堆積岩（れき岩・砂岩・泥岩・凝灰岩・石灰岩・チャート）の見分け方、示相化石と示準化石の違いと代表例から、地層ができた当時の環境や時代を判断できる

前提

中学までに習ったことだけで始められます。

説明

地層は、川の水などに運ばれた土砂や、火山灰、生物の死がいなどが積み重なってできたものです。この技能では、流水のはたらきと粒の大きさによる積もり方、地層をつくる堆積岩の種類と見分け方、化石からわかることを整理します。これらを使うと、地層の重なりや岩石・化石をもとに、その地層ができた当時の場所のようす（環境）や時代を判断できるようになります。

なぜそうしてよいのか

流れる水には 3 つのはたらきがあります。岩石をけずる侵食、けずった土砂を運ぶ運搬、流れがゆるやかになったところで土砂を積もらせる堆積です。土砂は粒の大きさで、れき（直径 2 mm 以上）、砂（約 0.06 mm〜2 mm）、泥（約 0.06 mm 以下）に分けられます。川が海に流れこむと流れが急に弱まり、重くて沈みやすい大きな粒ほど先に沈みます。そのため、河口や岸に近い浅いところにはれき、少し沖には砂、遠く深いところには泥が積もります。逆に考えると、ある場所の地層が下かられき→砂→泥と変わっていれば、その場所が岸から遠く（深く）なっていったと読みとれます。また、水に運ばれた粒は川底でぶつかり合うので、角がけずれて丸みを帯びています。

積もったものが長い年月の間に上の地層の重みで押し固められると、堆積岩になります。何が積もったかで名前が決まります。れき・砂・泥が固まったものは粒の大きさでれき岩・砂岩・泥岩と区別します。火山灰などの火山噴出物が固まったものは凝灰岩で、流水で運ばれていないので粒が角ばっています。生物の死がいなどが固まったものには、うすい塩酸をかけると二酸化炭素の泡が出る石灰岩と、塩酸をかけても泡が出ず、非常にかたくて鉄のハンマーでたたくと火花が出るチャートがあります。凝灰岩の層があれば、その層ができたころに近くで火山の噴火があったとわかります。

地層の中に残った生物の死がいや生活のあとが化石です。生物はそれぞれ決まった環境でくらしているので、限られた環境にしかすめない生物の化石からは、地層ができた当時の環境がわかります。これを示相化石といいます（例：サンゴ→あたたかくて浅い海、アサリ・ハマグリ→浅い海、シジミ→河口や湖、ブナ→やや寒冷な気候の陸地）。一方、広い範囲にすんでいたが、ある短い期間だけ栄えて絶滅した生物の化石は、その地層ができた時代（地質年代）を知る手がかりになります。これを示準化石といいます（例：三葉虫・フズリナ→古生代、アンモナイト・恐竜→中生代、ビカリア・ナウマンゾウ・マンモス→新生代）。

手順

  1. 問われているのが「流水のはたらき・積もり方」「堆積岩の種類」「化石」のどれかを見分ける

  2. 積もり方なら、大きい粒ほど岸の近く、小さい粒ほど沖の深いところに積もることを使い、地層の粒の変化から水深や岸からの距離の変化を読む

  3. 堆積岩なら、粒の大きさ（れき岩・砂岩・泥岩）、粒の形（丸い→流水で運ばれた、角ばっている→凝灰岩）、塩酸への反応（泡が出る→石灰岩、出ない・非常にかたい→チャート）で見分ける

  4. 化石なら、知りたいのが「環境」なら示相化石、「時代」なら示準化石として、代表例と結びつける

  5. 選択肢の文をこれらの知識と照らし合わせ、正しいもの（または問われたもの）を選ぶ

例題

ある地層からサンゴの化石が見つかった。この地層ができた当時の環境として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
ア　あたたかくて浅い海
イ　冷たくて深い海
ウ　河口や湖
エ　やや寒冷な気候の陸地

例題の解答

手順1：化石についての問題で、知りたいのは地層ができた当時の「環境」です。
手順4：環境を知る手がかりになるのは示相化石です。サンゴは、あたたかくて浅い、きれいな海でしか育たない生物なので、サンゴの化石は示相化石として使えます。イは冷たく深い海なのでサンゴは育ちません。ウはシジミ、エはブナの化石からわかる環境です。
手順5：したがって、当時の環境はあたたかくて浅い海で、答えはアです。

答え:

ア

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