中学理科中学1年生地学

地層と堆積岩|地層のでき方・粒の大きさ・化石をやさしく【中1理科】

中1理科の「地層と堆積岩」を図でやさしく。流れる水のはたらきで地層ができるしくみ、下の層ほど古い理由、れき・砂・泥が粒の大きさで分かれて積もるわけ、れき岩・砂岩・泥岩・石灰岩・チャート・凝灰岩の見分け、示相化石と示準化石、かぎ層まで整理できます。

先に答え

地層は流れる水の侵食・運搬・堆積によって、れき・砂・泥が積もってできます。下の層ほど古く粒が大きいほど河口の近く、小さい泥ほど遠く(深い所)に積もります。固まってできた堆積岩は粒の大きさでれき岩・砂岩・泥岩に分かれ、ほかに石灰岩・チャート・凝灰岩(火山灰)があります。

このページのゴール

流れる水のはたらきで地層ができることを理解し、粒の大きさによる堆積のちがい、堆積岩の種類、化石(示相化石・示準化石)から地層の環境や時代を読み取れるようになる。

「がけのしましま(地層)は、どうやってできたの? どっちが古いの?」——地層は、流れる水がけずって・運んで・積もらせた記録です。中1理科でつまずきやすい単元ですが、「粒の大きさ」と「下ほど古い」の2つをおさえれば、地層も岩石も化石も、つながって読めるようになります。

地層のでき方(流れる水のはたらき)

地層は、流れる水の3つのはたらきでできます。山の岩をけずる侵食、土砂を運ぶ運搬、海や湖の底に積もらせる堆積です。

やり方

  1. 雨や川が、山の岩石をけずる(侵食)
  2. けずられたれき・砂・泥を、川が運ぶ(運搬)
  3. 海や湖の底に、積もる(堆積)。これがくり返されて層が重なる。

層が積み重なるので、下の層ほど先に積もった=古いことになります(地層の逆転がなければ)。地層が陸上のがけで見えるのは、その後、土地がおし上げられたり、けずられたりしたからです。

地層の重なり(実写イメージ)

地層の実写風断面。上から細かいどろ、砂、丸いれき、火山灰の層が重なり、下ほど古いことを学べる
  1. どろの層
  2. 砂の層
  3. れきの層
  4. 火山灰の層
いちばん新しい いちばん古い
先につもった層の上に、あとから新しい層が重なる。 だから、地層はふつう下にあるほど古い

理解チェック1

理解チェック2

粒の大きさで積もる場所が変わる

運ばれてきた土砂は、粒の大きさで分かれて積もります。大きく重い粒は早く沈み、小さく軽い粒は遠くまで運ばれます。

川から海へ運ばれたつぶの行き先

河口から海へ続く実写風の水中断面。左の岸近くには大きな丸いれき、中ほどには砂、右の沖には細かいどろが順に積もっている
  1. 大きい・重いれき岸の近くでしずむ
  2. 中くらい少し沖でしずむ
  3. 小さい・軽いどろ遠い沖まで運ばれる
つぶの大きさ れきどろ
大きく重いつぶほど早くしずむ。 小さく軽いつぶほど、水に運ばれて遠くまで進みます。

河口に近い浅い所にはれき(大きい粒)、少し先に、いちばん遠い深い所に泥(小さい粒)が積もります。だから、ある層の粒の大きさを見れば、当時その場所が海岸に近かったか・遠かったかまで推理できます。

セナちゃんのアイコン
セナ

なんで大きい粒は近くで、小さい粒は遠くまで運ばれるの?

ホクト先生のアイコン
ホクト先生

重さのちがいだよ。大きくて重いれきは、水の流れがゆるむとすぐ沈んでしまうから、河口の近くにたまる。小さくて軽いは、なかなか沈まずに遠くまで漂って、深い所でやっと積もる。だから「近くは大きい粒・遠くは小さい粒」になるんだ。逆に言えば、泥の層は『沖の深い海だった』しるしなんだよ。

理解チェック3

堆積岩の種類と見分け

積もったものが長い時間でおし固められると堆積岩になります。見分けは「何が積もったか」で決まります。

コツ

  • れき岩・砂岩・泥岩…粒の大きさで分ける(れき>砂>泥)。粒は流水で運ばれ、角がとれて丸みがある。
  • 石灰岩…貝やサンゴなど生物の死がい(炭酸カルシウム)。うすい塩酸で二酸化炭素が出る。
  • チャート…生物の死がい(二酸化ケイ素)でとてもかたい。塩酸をかけても反応しない
  • 凝灰岩火山灰が積もったもの。火山の噴火があった証拠になる。

れき岩・砂岩・泥岩は粒の大きさ、石灰岩とチャートは塩酸に反応するかで見分けます(石灰岩は反応、チャートはしない)。凝灰岩は、流水ではなく火山灰が積もったものなので、角ばった粒が混じります。

理解チェック4

理解チェック5

かぎ層——離れた地層を結びつける目印

離れた場所のがけを見比べて「この層とこの層は同じ時期にできた」と判断するときに、目印になる層をかぎ層といいます。

よく使われるのが凝灰岩の層です。火山の噴火は短い期間に、広い範囲へ火山灰を降らせます。だから同じ火山灰の層が別々の場所で見つかれば、同じ時期に積もったと考えられるのです。地層のつながりを読み取る問題では、この凝灰岩の層をそろえてから比べるのが定石です。

化石でわかること

地層にふくまれる化石からは、2種類の情報が読み取れます。

  • 示相化石…地層ができた当時の環境を示す(例:サンゴ→あたたかく浅い海)。
  • 示準化石…地層ができた時代を示す(例:アンモナイト→中生代)。

どちらがどちらか迷いやすいので、見分けは漢字で。「(ようす・環境)」と「(時代の基準)」です。

それぞれに適した生物の条件、地質年代(古生代・中生代・新生代)と代表的な化石の一覧、複数の化石から地層の年代と環境を読み取る問題は、示相化石と示準化石とは(ちがいと覚え方)にまとめてあります。

よくある間違い

よくある間違い

まちがい

示相化石と示準化石を逆にし、サンゴで「時代」、アンモナイトで「環境」を答えてしまう

正しい

=環境(サンゴ→あたたかい浅い海)/示=時代(アンモナイト→中生代)。漢字で区別する

もう1つは、石灰岩とチャートの取りちがえ。どちらも生物の死がい由来ですが、石灰岩は塩酸で二酸化炭素が出る/チャートはとてもかたく塩酸に反応しない。塩酸をかけるかどうかで確かめられます。

やってみよう(練習問題)

やってみよう①(基本:地層の順)

水平な地層について答えましょう。

  1. いちばん古い層は、上・下のどちら?
  2. 火山の噴火があったことを示す層は何という岩石?
答えと解説を見る
  1. (下の層ほど先に積もった=古い)。
  2. 凝灰岩(火山灰が積もってできた岩石)。

やってみよう②(標準:粒と環境)

ある地層を下から見ると、れき→砂→泥の順に積もっていました。

  1. この場所は、時間がたつにつれて海岸に「近づいた」「遠ざかった」のどちら?
  2. そう考えた理由は?
答えと解説を見る
  1. 遠ざかった(または海が深くなった)
  2. 下(古い)がれき=河口に近い、上(新しい)が泥=遠く深い所。粒がだんだん小さくなったので、海岸から遠ざかった(海が深くなった)と考えられます。

やってみよう③(応用:化石とかぎ層)

  1. アンモナイトの化石が出る地層は、いつの時代にできた?
  2. はなれた2つのがけにある凝灰岩の層を手がかりに、地層のつながりを調べる方法を何という? また、その層を何という?
答えと解説を見る
  1. 中生代(アンモナイトは中生代の示準化石)。
  2. はなれた地層を対比するといい、目印になる特徴的な層をかぎ層といいます。火山灰の凝灰岩は、広い範囲に同時に積もるのでかぎ層に向きます。

おうちの方へ

地層の単元は用語が多いので、幹になる2つをまず固めてください。①下の層ほど古い ②粒は大きいほど河口近く・小さいほど遠く(深い所)。この2つで、地層の順序も、当時の海岸からの距離も読み取れます。岩石は「何が積もったか」で見分け、**石灰岩(塩酸で二酸化炭素)とチャート(かたく反応しない)**の区別がよく問われます。化石は漢字で整理を——示相=環境(サンゴ=あたたかい浅い海)/示準=時代(アンモナイト=中生代)。混同しやすいので、漢字の意味(相=ようす、準=基準)と結びつけると定着します。川原の丸い石や、旅行先のがけの地層を一緒に見ると、知識が実物とつながって記憶に残ります。

下ほど古い、粒が大きいほど河口に近い、化石は環境(示相)と時代(示準)を語る。——この見方さえ持てば、がけのしましまが「大地の歴史を書いた本」として読めるようになります。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • 地層は、流れる水の侵食・運搬・堆積で、れき・砂・泥が積もってできる。
  • 下の層ほど古い(先に積もった)。
  • 粒は大きいほど河口の近く、小さい泥ほど遠く(深い所)に積もる。
  • 堆積岩は粒で れき岩・砂岩・泥岩、ほかに石灰岩・チャート・凝灰岩(火山灰)
  • 化石には、当時の環境を示す示相化石と、時代を示す示準化石がある。

よくある質問

地層はどうやってできるのですか?

地層は、流れる水が岩石をけずり(侵食)、れき・砂・泥を運び(運搬)、海や湖の底に積もらせる(堆積)ことがくり返されてできます。層は下から順に重なるので、地層の逆転がなければ下の層ほど古くなります。陸上のがけで地層が見えるのは、その後土地がおし上げられたり、けずられたりしたからです。

なぜ大きい粒は河口の近くに、小さい泥は遠くに積もるの?

粒の重さがちがうからです。大きくて重いれきは、水の流れがゆるむとすぐ沈むので河口の近くにたまります。小さくて軽い泥はなかなか沈まず、遠くまで運ばれて深い所でやっと積もります。だから層の粒の大きさを見れば、当時その場所が海岸に近かったか遠かったかを推理できます。

かぎ層とは何ですか?

かぎ層とは、離れた場所にある地層どうしを比べるときの目印になる層のことです。火山灰が積もってできた凝灰岩の層がよく使われます。火山の噴火は短い期間に広い範囲へ火山灰を降らせるため、同じ火山灰の層は同じ時期に積もったと判断でき、地層のつながりを読み取る手がかりになります。

石灰岩とチャートは、どうやって見分けるの?

うすい塩酸をかけて反応するかどうかで見分けます。石灰岩は炭酸カルシウムでできているので、うすい塩酸をかけると二酸化炭素が発生します。チャートはとてもかたく、塩酸をかけても反応しません。どちらも生物の死がいからできた堆積岩です。

この単元でつまずいたとき、家庭でできること

  1. この学年の単元一覧に戻る
    つまずきの原因は、たいてい1つ前の単元にあります。まずそこを確かめてください。
  2. 説明役を、外部にまかせる
    教える側が説明しきれないときは、無料体験のある外部のサービスで様子を見る方法もあります。
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