地層の図で「下の地層ほど古い」と覚えていると、山のように曲がった図が出たとき、紙の上の高さだけで新旧を決めてしまうことがあります。しかし、今見えている高さと、もともと積み重なった順序は同じ情報ではありません。中学受験の地層では、まず一本の層を横へたどり、それがどこまで続くかを確かめます。今回は、地層が曲がる「しゅう曲」を、単純な断面図で考えます。
積もった後にも、地層の形は変わる
砂や泥が積み重なってできた地層は、その後に力を受けて変形することがあります。地層が波打つように曲がった構造を、しゅう曲と呼びます。もともと重なっていた層が一緒に曲がると、一枚の層でも、場所によって高い位置にあったり低い位置にあったりします。
紙を三枚重ねて緩く山形に曲げた模型なら、途中の紙の一部は高くなります。しかし、その紙が三枚のうち何枚目であったかは、曲げただけでは入れ替わりません。高さが変わることと、積み重なりの順序が変わることを分けるためのたとえです。実際の岩石が短時間に紙と同じように曲がる、という意味ではありません。
一本の線を、途中で乗り換えずに追う
断面図では、目立つ色の層に指を置いて、左から右へ追ってみます。曲がって上がったところでも、隣の層へ飛び移らないことが大切です。同じ一枚の層として連続しているなら、高い部分と低い部分を「別の時代の地層」と分ける理由にはなりません。
ここでは、同じ堆積でできた目印の層が続いていて、断層によるずれや、地層の逆転がない単純な模型を考えます。現実の地層では、同じ色というだけで同じ層とは決められません。含まれる物質や化石、広がり方などを合わせて対応を調べます。問題文が何を同じ層だと定めているか、その約束を先に読みましょう。
「下から順に」は、使える条件と一緒に覚える
新しい堆積物が古い堆積物の上に重なるという考えは、地層を読む基本です。ただし、地層が大きく曲がってひっくり返った場合などまで、紙の下側が必ず古いと広げることはできません。断面図のどの方向が、もともと積もっていった向きなのかを確かめる必要があります。
今回は逆転がないので、一つの場所で下からA・B・Cと重なっていれば、堆積の順はA、B、Cです。別の場所にあるAの一部が高く持ち上がっていても、それだけでCより新しくなったわけではありません。離れた二点を比べるときほど、その点がどの層に属するかを先に戻って確かめます。
同じ層を二回横切っても、堆積が二回とは限らない
曲がった一枚の目印の層を、水平な調査線が二か所で横切る図を考えます。調査記録には同じ種類の層が二度現れますが、それだけで同じ物質が二回積もったとは言えません。一枚の層が山なりや谷なりに曲がっていれば、見る位置によって繰り返して現れるからです。
ここで役立つのは、色だけでなく境界線を連続してたどることです。途中で線が切れていないか、断層の記号がないか、別の似た層へ乗り換えていないかを確認します。問題が同じ層だと指定している場合は、その指定を使えますが、模様が同じという理由だけで遠くの二つを同一と断定することはできません。
柱状図に表れた順序を、そのまま堆積の年表に直す前に、断面図と照らし合わせます。調査線がどこを通るかによって、出会う回数は変わります。『地層が何枚できたか』と『調査線が何回横切ったか』を分けると、褶曲した地層の繰り返しに惑わされにくくなります。
例題1 同じ目印の層が、高さを変えて続く
図の黄色いB層は、一回の堆積でできた同じ目印の層として、切れずにつながっています。P地点では高く、Q地点では低く見えます。断層や地層の逆転はありません。「PのB層は高い位置にあるので、QのB層より新しい」という説明は正しいでしょうか。
答え・解説： 正しくありません。問題で同じ一回の堆積による層と定められているので、PとQで高さが違っていても、その条件の中では同じ時期の層として対応させます。後から曲がったために現在の高さが違うのであり、高いことを新しさの証拠にできません。黄色い層を途中で別の層へ乗り換えずにたどると、比較する対象が同じだと確認できます。
例題2 積もることと、曲がることの前後関係
ある場所では、地層が下からA・B・Cの順に積もり、三つの層がそろって曲がっています。その曲がった地層の上部が削られ、削られた面の上には、曲がっていないD層がのっています。この模型では、A〜Cが積もる、A〜Cが曲がる、上部が削られる、Dが積もる、の順序をどう並べますか。
答え・解説： A〜Cが積もる、A〜Cが曲がる、上部が削られる、Dが積もる、の順です。曲がった層を切るように削られた面があり、その上にDがあるので、この模型では削られることがDの堆積より前です。Dまで同じように曲がった図ではない点にも注目します。これは図に示された出来事の前後関係であり、何年前に起きたかという具体的な年代までは分かりません。
ずれと曲がりを、同じ言葉で済ませない
地層が切れて両側でずれる断層と、層が曲がるしゅう曲は、図で確かめる場所が違います。目印の層が続いて曲がるのか、途中で切れてずれるのか。名称を答える前に、その形を説明できるようにしましょう。どちらの構造も見られる場合があるため、「曲がっているから断層は絶対にない」とも決めつけません。
離れた場所をつなぐ目印は火山灰の層の読み方で整理できます。層の新旧と、当時の環境を区別する考え方は化石が示す時代と環境につながります。高さだけで結論を急がず、層の対応と図の条件を一つずつ使ってください。