地学基礎⑨：地層の形成と地質構造

ちさまる

崖や切り通しに行くと、地層が綺麗なシマシマ模様になっているのを見かけるよね。
実はあのシマシマ、ただの模様じゃなくて「地球の過去の出来事を記録した分厚い歴史書」なんだ！
2025年の共通テストでも、地層の模様（堆積構造）から「砂がどう動いたか」を読み解く問題が出たらしいよ。今日は名探偵になって、地層から過去の地球の姿を推理してみよう！ PON！

1. 地層の形成と「地層累重の法則」

海底や湖底に運ばれた砂や泥は、重力に従ってほぼ水平に、下から順番に積み重なっていきます。このようにしてできた層の集まりを地層（ちそう）と呼びます。

地層が形成される際の大原則が地層累重（るいじゅう）の法則です。
これは「地層が逆転していない限り、下にある地層ほど古く、上にある地層ほど新しい」という、非常にシンプルですが年代測定の基礎となる法則です。（17世紀にステノという学者が提唱しました）。

2. 整合（せいごう）と不整合（ふせいごう）

地層の重なり方には、時間の連続性によって2つのパターンがあります。

コレクトの授業：不整合が語る地殻変動

① 整合（せいごう）
水中で堆積が途切れることなく、連続して地層が積み重なっている関係です。地層の境界面は平行になります。

② 不整合（ふせいごう）
上下の地層の間に、「堆積が行われなかった長い時間の空白（地層の欠け）」がある関係です。不整合面があるということは、その場所で過去に大規模な地殻変動（隆起と沈降）が起きた決定的な証拠となります。このプロセスは入試で頻出です。

• 【不整合ができる5つのステップ】
• 1. 水底で古い地層が堆積する。
• 2. 地殻変動により隆起し、陸地になる。
• 3. 雨や風によって地表が削られる（侵食される）。
• 4. 再び沈降し、水没する。
• 5. 削られたデコボコの面の上に、新しい地層が堆積する。

不整合面のすぐ上には、削られた古い岩石の破片が大きな粒となって転がった基底（きてい）れき岩が堆積することが多く、不整合を見つける重要な目印になります。

3. 岩石の新旧（相対年代の決定）

地層累重の法則や不整合に加えて、岩石や断層の「切る・切られる」の関係性からも、どちらが古いか（新しいか）を判定できます。これを貫入（かんにゅう）の法則などと呼びます。（高卒認定試験や共通テストの基本問題として頻出です）。

• 断層と地層： 地層が断層でズレている場合、「地層ができてから、断層がそれを切った」ことになります。つまり、切られている地層の方が古く、切った断層の方が新しいです。
• マグマの貫入： 地層を突き破ってマグマが入り込み（貫入し）火成岩になった場合、突き破られた地層の方が古く、貫入した火成岩の方が新しいです。
• 捕獲岩（ほかくがん）： マグマが上昇する際、周囲の古い岩石を取り込んで固まることがあります。岩石の中に取り込まれた岩片（捕獲岩）は、周りの岩石よりも古いです。

4. 堆積構造と「地層の上下判定」

地殻変動（強い圧縮力など）を受けると、地層は波打つように曲がります（褶曲：しゅうきょく）。褶曲が極端になると、地層がひっくり返って逆転してしまうことがあります。
逆転していると「下にあるほど古い」という法則が使えなくなるため、地層の模様（堆積構造）から「どちらが本来の上だったか」を判定する必要があります。2025年共通テストでも出題された超重要テーマです。

ちさまるの観察ポイント！ 4つの堆積構造

① 級化成層（きゅうかせいそう）
乱泥流によって、重い粒が先に沈み、軽い粒が後から沈んでできた層。「下部ほど粒が粗く（れき・砂）、上部ほど粒が細かい（泥）」のが本来の姿です。

② リプルマーク（漣痕：れんこん）
浅い水底で波や水流によってできた「さざ波の跡」。断面を見ると、頂上（山）は尖っており、谷の部分は丸みを帯びているのが特徴です。尖っている方が本来の「上」です。

③ クロスラミナ（斜交葉理：しゃこうようり）★2025年共テ頻出！
水流や風によって砂が運ばれるとき、地層の境界面（層理面）に対して斜めに細かな縞模様（葉理）ができます。
縞模様は、上側では地層の面と斜めにスパッと断ち切られていて、下側では地層の面と滑らかに平行（漸近：ぜんきん）になるのが本来の姿です。

④ 生痕化石（せいこんかせき）
巣穴や足跡など、生き物の活動の痕跡です。例えば貝やゴカイのＵ字型の巣穴は、開口部が上（当時の海底面）を向いています。

【発展】クロスラミナから「砕屑物の動き方（水流の向き）」を読み解く

2025年の共通テスト地学基礎では、単なる上下判定だけでなく「砂がどちらに動いたか」という物理的プロセスが問われました。
クロスラミナ（斜めの縞模様）は、水流によって運ばれた砂が、水底の小さな出っ張り（リップル）を乗り越え、下流側の斜面を崩れ落ちる（斜面を転がり落ちて積もる）ことで形成されます。
したがって、斜めの縞模様が下がっている方向（傾き下がる方向）が、当時の水流の方向（砂の運ばれた方向）を示しています。

ちさまると挑戦！ 地層の歴史と堆積構造

ちさまる

最新の共通テストや高卒認定試験で出題されたパターンの問題をやってみよう！ 写真や図を頭の中で想像しながら解いてみてね。PON！

ちさまるの総仕上げ！ 練習問題

地層の読み取りはパズルみたいで面白いよね！ 基本から応用まで、法則を正しく使って解いてみよう！

問1（選択・基本）
地層の上下判定に用いることができないものはどれか。1つ選べ。

1. 級化成層
2. 不整合面（基底れき岩）
3. 断層のズレの向き
4. リプルマーク

問2（正誤判定・標準）
次の文章の正誤を判定せよ。
「地層の中に、周辺の岩石とは異なる種類の岩石の破片（捕獲岩）が含まれていた場合、その捕獲岩は、それを取り囲んでいる地層や火成岩よりも新しい時代に形成されたものである。」

コレクトからの挑戦状（国公立大 二次試験レベル）

問3（記述・発展）
地質調査において、「不整合」を発見することは、その地域の過去の歴史を知る上で極めて重要な意味を持つ。不整合面が存在するということは、その場所で過去にどのような地殻変動のプロセスが起きたことを示しているか。「隆起」「侵食」「沈降」という3つの語句をすべて用いて、60字程度で説明せよ。