地層のつくりとでき方をわかりやすく解説|堆積の仕組みと岩石の種類

地層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化) 自然・宇宙
地層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化)




地層は、地球の長い歴史の中で少しずつ積み重なってできた「地球の記録」です。



山や崖の断面に見える縞模様には、過去の自然環境や出来事が刻まれています。しかし、「地層はどうやってできるの?」「なぜ層になるの?」と疑問に思う人も多いでしょう。



今回は、地層のつくりとでき方を中心に、堆積の基本的な仕組みや代表的な岩石の種類について、図解イメージでわかりやすく解説します。



理科が苦手な方や、これから地層を学ぶ方でも理解できる内容になっていますので、ぜひ最後までご覧ください!




なお、地層はただ土や砂が積もっただけではなく、長い時間をかけて固まり、岩石へと変化していくという工程があります。その仕組みを風化・侵食・堆積・固結の4ステップで詳しく知りたい方は、



👉 地層ができる本当の流れを解説したこちらの記事をご覧ください。


地層とは何か?基本の考え方

大島の地層切断面、砂や岩の積み重なりの様子
大島の地層切断面、砂や岩の積み重なりの様子




地層とは、砂・泥・れきなどが水底や地表に積み重なり、層状になったものを指します。




主に川・海・湖などの水のある場所で形成されることが多く、時間の経過とともに下から順に重なっていきます。



なぜ地層は層になるの?



土砂は一度に大量に積もるのではなく、


  • 洪水



  • 季節変化


などによって少しずつ運ばれ、少しずつ堆積します。




この繰り返しが、しま模様のような地層を生み出していたのです。





地層ができるまでの流れ(堆積の仕組み)

層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化)
層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化)




ここからは、地層ができるまでの流れを順番に見ていきましょう!



① 風化:岩石が細かく砕かれる



山や岩石は、雨・風・寒暖差の影響を受けて少しずつ崩れます。


この現象を風化と呼びます。


② 運搬:水や風によって運ばれる



砕かれた粒子は、

  • 川の流れ



  • 氷河


などによって別の場所へ運ばれます。



③ 堆積:重さによって沈む



水中では、粒の大きいものほど先に沈み、細かい粒は後から積もります。



このとき、層状の構造が生まれます。



④ 圧密・固結:岩石になる



長い時間が経つと、上からの重みで押し固められ、砂や泥は岩石へと変化します。




①:地層ができる流れ

層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化)
層ができる流れ(風化→運搬→堆積→岩石化)





更に、地層ができる詳しい仕組み(風化・侵食・堆積・固結)を体系的に知りたい方は、こちら地層の形成を徹底解説を参考にしてみてください!


地層のつくりと特徴

山口県 須佐ホルンフェルス 地層の様子

〔山口県 須佐ホルンフェルス〕




地層には、いくつかの共通した特徴があります。


粒の大きさの違いはなぜ?


  • 下 ⇒ 粒が大きい(れき)

  • 上 ⇒ 粒が細かい(砂・泥)



これは、水の流れの強さが関係しています。




流れが強いと、大きな粒(れき)でも運ぶことができますが、流れが弱くなると大きな粒は沈みやすく、小さな粒(砂や泥)だけが遠くまで運ばれます




そのため、川や湖の底では重いれきが下に、軽い砂や泥が上に積もるのです。




色や模様が違う理由


  • 含まれる物質の違い


  • 酸素の有無


  • 生物の影響



含まれる物質の違い、酸素の有無、生物の影響によって、地層の色や模様は変わります。




例えば、酸素が多い場所では赤や茶色になりやすく、酸素が少ない場所では黒っぽくなります。




また、生物の死骸や植物のかすが混ざると、地層に筋や模様ができることもあります。このようにして、地層の見た目から、昔の環境や生き物の様子を知ることができるのです。




なぜ化石が見つかるの?

地層でなぜ化石が見つかるのか?化石の様子
地層で見つかった化石の様子




生物の死骸がすぐに土や砂に埋まると、空気に触れず腐りにくくなります。




そのため、堆積の過程で骨や殻などが残り、やがて化石になることがあります。こうして地層の中には、昔の生き物の姿を知る手がかりが残されるのです。




地層をつくる岩石の種類

礫岩・砂岩・泥岩の粒の大きさの違い
礫岩・砂岩・泥岩の粒の大きさの違い




地層を構成する代表的な岩石を見ていきましょう!



礫岩(れきがん)


  • 大きな粒(れき)が固まった岩石


  • 流れの速い川の近くで形成



砂岩(さがん)


  • 砂粒が集まってできた岩石


  • 海岸や川の中流域で多い



泥岩(でいがん)


  • 非常に細かい泥が固まった岩石


  • 静かな深い海底で形成される



石灰岩・チャート

石灰岩とチャートの違い
石灰岩とチャートの違い



  • 生物の殻や遺骸がもとになる岩石


  • サンゴ礁や深海で形成


※チャート = 海の生き物の殻が集まってできた固い岩。




②:礫岩・砂岩・泥岩の粒の大きさ比較図

礫岩・砂岩・泥岩の粒の大きさの違い
礫岩・砂岩・泥岩の粒の大きさの違い




地層からわかること

養老渓谷の地層の様子
養老渓谷の地層の様子




地層を調べることで、次のようなことが分かります。


当時の環境がどんなだったか?


  • 海だったのか?

  • 川だったのか?

  • 陸地だったのか?



昔の地層をよく観察すると、その場所がどんな環境だったのかがわかります。




砂やれきの大きさ、色、模様、化石の種類など、地層には過去の自然や生き物の情報がぎっしり詰まっています。



地層はまるで地球のタイムカプセルのように、昔の海や川、陸地の姿を教えてくれるのです。




地層は地球の歴史!





地層は過去から現在へと積み重なった記録です。そのため「地球の年表」とも言われています!






地球の力が作る自然現象は地層だけではありません。例えば、コンパスが北を向く理由や、地球の磁場の変化について知ると、地層が教えてくれる地球の歴史がさらに面白くなります。



[コンパスが北を向く理由とは?地球の磁場と驚きの南北逆転の秘密] はこちら↓です。


よくある疑問(Q&A)

地層はなぜ上下が決まっているの?




基本的に、下ほど古く、上ほど新しいという決まりがあります。



地層が逆さまになることはある?

地層の逆転した様子




あります。



地震や地殻変動によって地層の逆転が起こることがあります。





小学生でもわかる!テストに出やすいポイント


  • 地層は下が古く、上が新しい


  • 地層は一気にできるのではなく、長い時間をかけて形成される。


  • 粒の大きいものほど先に沈み、細かいものは後から積もる。


  • 礫岩・砂岩・泥岩は、粒の大きさの違いで区別できる。


  • 地層は、昔の自然環境を知る手がかりになる。





まとめ

夜萩円山公園から見た鹿島断崖
夜萩円山公園から見た鹿島断崖


  • 地層は、風化・運搬・堆積の繰り返しでできる


  • 粒の大きさや色で、環境が分かる


  • 地層は地球の歴史そのもの



地層を知ることで、私たちははるか昔の地球の姿を想像することができます!






ちなみに、山がどうしてできるのかも地層と関係しています。火山・褶曲・断層など種類別の形成の仕組みはこちらから詳しくみれます!