柱状図の上下変化から海進・海退を読もう

まず知る

このレッスンは「地層から過去の環境を復元する」6レッスンの3番目です。前のレッスンでは、一つの地層ができた過程から環境候補を考えました。今回は柱状図を下から上へ読み、同じ地点の環境が時間とともにどう変化したかを復元します。

地層が逆転していなければ、柱状図の下は古く、上は新しい記録です。海岸線が陸側へ進み、ある地点の水深が深くなる変化を海進、海岸線が海側へ退き、浅くなる変化を海退と呼びます。

ただし、「粒が細かくなれば必ず海進」と暗記してはいけません。川の流れが弱まるなど、別の原因でも粒は細かくなります。粒径に加え、化石や堆積構造が同じ変化を支持するか確認します。

理解する

ある地点の柱状図が、下から礫岩、砂岩、泥岩の順に変化し、化石が陸上植物片から浅海の貝、沖合のプランクトンへ変わったとします。

礫岩は強い流れや岸近く、砂岩は海岸・浅海、泥岩は静かな沖合の候補です。化石も陸に近いものから沖合のものへ変わります。二種類の証拠が一致するため、この地点では時間とともに海が深くなった、つまり海進した可能性が高いと考えられます。

逆に、泥岩 → 砂岩 → 礫岩と上方へ粗くなり、沖合の化石から浅海の貝、陸上植物片へ変われば、海が浅くなった海退の候補です。

柱状図の厚さを時間の長さと同じにしないことも重要です。堆積速度は環境で異なり、侵食や堆積の中断もあります。厚い層が必ず長時間、薄い層が必ず短時間とは言えません。

使う

柱状図を読む手順です。

1. 上下が逆転していないか確認する。
2. 下から上へ、岩石と粒径の変化を矢印で記録する。
3. 化石・れん痕・泥割れなどの変化も別の列に書く。
4. 各層の環境候補を一つ以上出す。
5. 複数証拠が示す変化を結ぶ。
6. 別の原因が残る場合は「海進の可能性」など確実度を示す。

例題：下から泥岩、砂岩、泥割れのある泥岩へ変化した。海生化石は下部だけにある。

泥岩と海生化石は静かな海、砂岩はより浅く流れの影響がある場所、上部の泥割れは泥が乾く陸上または水位の低い場所を示します。全体として海が浅くなり、最後に陸化した海退の可能性が高いと説明できます。

転用する

海進・海退は、海面の上下だけでなく、土地の沈降・隆起でも起こります。柱状図だけから原因を一つに決めず、「この地点で相対的に海が深くなった／浅くなった」とまず表現します。広い地域の複数地点を比べると、海岸線の移動をより確かに復元できます。

入試答案では、「上方へ細粒化したから海進」と短絡せず、「礫岩から砂岩、泥岩へ細粒化し、化石も陸に近いものから沖合型へ変わるため、この地点は相対的に深くなった」と、二種類以上の証拠を書きます。

次のレッスンでは、複数地点の柱状図を火山灰などのかぎ層でつなぎ、同じ時刻の陸・海岸・沖合の分布を描きます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。