地層はどうやってできるの? 地層の仕組みや種類をおさらい【親子でプチ科学】

川岸や海岸などに行くと、地表に現れた地層の断面を観察できることがあります。異なる種類の石や砂が何層にも積み重なっている様子は、とても不思議なものです。地層のでき方や地層から分かることなど、知っているようで知らない地層の基礎知識を解説します。

地層とは何?

地層とは具体的に何がどのようになった状態を指すのでしょうか。地層の成り立ちと合わせて見ていきましょう。

岩や砂が重なってできた層

地層は岩・小石・砂・火山灰・動植物の死がいなどが順番に堆積し、層状になったものです。地層を構成する物質は地域や環境によって異なるため、地球上にはさまざまな地層が存在します。

地層では基本的に下の層ほど年代が古く、化石などの貴重な資料が混ざっていることもあります。

地面の下にあるため普段は目にすることはありませんが、谷や崖、海岸のような地面の断面が見える場所に行くと、地層の一部を観察することができます。

地層のでき方

地層が形成されるのは地上ではなく、海や湖などの水底です。地表の岩石が風雨の影響で少しずつもろくなって流れて蓄積したものが地層になります。

もろくなった岩石は雨や川の流れに削り取られ、土砂となって海や湖に流れ込みます。長い年月の間にさまざまな種類の土砂が流れてきて堆積をくり返すのです。

流れてきた土砂は、大きくて重いものから先に沈んでいき、小さくて軽いものは沖の方まで流されていきます。このため同じ年代の地層でも、場所によって土砂の種類が異なります。

地層の種類

 

地層は形成された時代によって、「沖積層(ちゅうせきそう)」と「洪積層(こうせきそう)」の2種類に分けられます。それぞれの特徴を見ていきましょう。

沖積層

沖積層は今から1.8~2万年前の「ウルム氷期最盛期」と呼ばれる時代のあとにできた地層です。地層の中では最も新しく、地表部分は完全に固まっていません。

水分を多く含んでいるため、地盤沈下や地震による液状化現象が起こることがあります。

洪積層

洪積層は、ウルム氷期最盛期以前に形成された古い地層です。地盤が硬く、よく締まっているので家やビルを建てるのにも適しています。

洪積層の中には「関東ローム層」で有名な、ローム層と呼ばれる台地が含まれます。

ロームとは粘り気の強い土壌のことで、関東ローム層は富士山などの噴火によって堆積した火山灰が酸化し、粘土状になった「赤土」で構成されているのが特徴です。

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地層についての豆知識

地層には、土砂とともに何万年も前に地球上に存在した物質が閉じ込められています。地層の構造や土砂の成分を見れば、その時代の地形や過去に何が起きたのかを推測することが可能です。

また、地球上には最古の地層を観察できる場所があります。太古の地球に思いを巡らせたくなるような、地層についての豆知識を見ていきましょう。

化石で当時の地形が想像できる

地層を構成する土砂の中には、生物の死がいやフンなどの化石が含まれていることがあります。見つかった化石の種類によって、土砂が堆積した当時の地形が想像できるのです。

例えば、貝の化石が出てきたら河口や湖だったことが分かりますし、サンゴなら温暖な海の中だったことが分かります。

貝やサンゴのような、当時の地形や環境を示す化石を「示相化石(しそうかせき)」と呼んでいます。

化石といえば、恐竜や三葉虫、アンモナイトも有名です。このような生存期間が限定されている生物の化石は「示準化石(しじゅんかせき)」と呼ばれています。

示準化石が含まれている層を基準に、その地層が形成された年代を推測することが可能です。

出てくる化石でいろいろなことがわかる(長野県・戸隠村)

地層で過去の変化も確認できる

地層には、過去に地球上で起こった変化の記録が残されています。

地層は基本的に水の底で水平に堆積して作られるものです。しかし、地上では斜めに傾いた地層や変形した地層、ずれている地層が多く見つかっています。

地層が傾くのは、地球のプレートが原因です。海底の地層がプレートによって移動し、陸地にぶつかって持ち上げられた結果、斜めに傾いた状態になります。

斜めに傾いた地層

 

地層がさらに大きな陸地にぶつかると、陸地とプレートの両方から押されて盛り上がるように変形します。ヒマラヤやアルプスなどの大きな山脈は、地層の変形によって作られたものです。

また、何らかの力がかかって地層が割れ、一方が持ち上がると「断層」になることもあります。地層の形状を見れば、その場所でどのような変化が起きたのかがよく分かるのです。

グランドキャニオンでは最古の地層が見られる

アメリカの有名な観光スポット「グランドキャニオン」では、ウルム氷期最盛期よりもずっと昔に作られた古い地層を観察できます。

最上部でも2億5000万年前、谷底の地層は20億年も前にできたと推測されているのです。

それほど古い地層を観察できる場所は他になく、「最古の地層」が見られるといってもよいでしょう。

グランドキャニオン(アメリカ・アリゾナ州)
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地層から土地の成り立ちを想像してみよう

長い年月をかけて作られる地層は、地球の歴史を私たちに伝えてくれる貴重な資料です。地層を観察する機会があったら、化石や土砂の種類から土地の成り立ちを想像してみるのもよいでしょう。

構成・文/HugKum編集部

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