堆積物が固まり岩石になる道筋を説明しよう

このレッスンは「堆積岩を見分けよう」セクションの3番目です。前のレッスンでは、標本を安全に同じ基準で観察しました。今回は、観察した粒・成分・反応が、岩石のでき方とどうつながるかを説明します。

まず知る

堆積岩は、地表付近で物質が積もり、長い時間をかけて固まった岩石です。材料によって、代表的な道筋を三つに分けられます。

堆積物が積み重なると、上に重なる物質の重さで下の堆積物が押されます。水がしぼり出され、粒の間を鉱物などが埋めて固めることで、ばらばらだった粒が岩石になります。

この図は代表的な道筋を整理したものです。石灰岩やチャートには、生物の遺がいが集まってできるもののほか、化学的に成分が沈殿してできるものもあります。

岩石の特徴は、でき方の記録です。

れき岩・砂岩・泥岩では、もとの粒の大きさが残ります。大きな丸い粒が集まっていれば、流水で運ばれたれきが堆積した可能性があります。砂粒が見えれば砂岩、一粒を見分けにくい細かな粒が中心なら泥岩を考えます。

凝灰岩は火山灰などが堆積して固まります。材料は火山から来ますが、岩石になる直前の過程は「マグマがその場で冷える」のではなく、「火山噴出物が積もって固まる」です。このため堆積岩に分類します。

石灰岩は炭酸カルシウムを多く含みます。サンゴや貝などの殻・骨格が集まってできるものもあり、薄い塩酸で二酸化炭素の泡を出すことが重要な手がかりです。

チャートは二酸化ケイ素を多く含み、放散虫など微小な生物の殻が関係するものがあります。粒が非常に細かく、かたいことが多く、薄い塩酸では石灰岩のように発泡しません。

「押し固められる」とは、粒そのものが必ず別の物質へ変わることではありません。粒の並びが密になり、すき間の水が減り、粒の間が固まることです。だから堆積岩には、もとの粒や化石などが残ることがあります。

観察した特徴を、でき方へ戻して説明します。

例1：「標本Aには直径3〜10 mmの丸い粒が多い。」

説明：「流水で運ばれたれきが堆積し、押し固められて粒の間が固まったと考えられるため、れき岩の候補である。」

例2：「標本Bには火山灰らしい細粒と軽石片があり、層の中に広く続く。」

説明：「火山噴出物が広い範囲に降り積もり、固まった可能性があるため、凝灰岩の候補である。」

例3：「標本Cは細粒で、教師が薄い塩酸を付けると発泡した。」

説明：「炭酸カルシウムを多く含む物質が堆積して固まった可能性があり、石灰岩の候補である。」

例4：「標本Dは細粒でかたく、薄い塩酸で発泡しない。」

説明：「二酸化ケイ素を多く含むチャートの特徴と合う。ただし、硬さや反応以外の資料も確認して候補を絞る。」

理解チェック1：直接確認

れき・砂・泥が堆積して固まると、それぞれ何という岩石になりますか。

答え：れき岩、砂岩、泥岩です。もとの粒径の違いが岩石にも残ります。

理解チェック2：誤解を直す

「凝灰岩はマグマが冷えて固まった岩石である」という説明を直してください。

答え：凝灰岩は、噴火で出た火山灰などが堆積し、固まった堆積岩です。マグマが直接冷えて固まる火成岩とは過程が違います。

理解チェック3：初見へ転用

細粒の二つの岩石のうち、一方は薄い塩酸で発泡し、もう一方は非常にかたく発泡しません。でき方と成分から候補を答えてください。

答え：発泡する方は炭酸カルシウムを多く含む石灰岩、かたく発泡しない方は二酸化ケイ素を多く含むチャートの候補です。

未知の堆積岩を説明するときは、次の順にします。

次のレッスンでは、六つの岩石について与えられた粒径、火山灰粒、化石、塩酸反応、硬さのデータを分類表へ当てはめます。でき方を理解していれば、特徴を丸暗記せず、どの手がかりを優先するか判断できます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。