クエリ: 地球上の岩石を、成り立つ過程によって大きく3つに分けると、火成岩、堆積岩と何?
文章: 岩石 学術的には、自然的原因による起源をもつ、数種あるいは一種類の鉱物や準鉱物(火山ガラスなど)の集合体を指す。例えば、花崗岩は、石英、長石、雲母、角閃石など、様々な鉱物の集まりから成る。露頭での見かけ(産状)上は、層状である岩石(成層岩・層状岩)を地層と呼ぶのに対し、貫入している(貫入岩)か塊状のもの(塊状岩)を岩石として区別する。岩石は地球表層の地殻と上部マントルの一部をはじめ、他の地球型惑星や小惑星、衛星を構成する主要な物質である。地殻の岩石は成因的に、マグマ(岩漿)が冷え固まること(火成作用)でできる火成岩、岩石の砕屑物、生物の遺骸、化学的沈殿物などが堆積または沈積(堆積作用)し、固結(続成作用)してできる堆積岩、既存の岩石が高い温度と圧力を受けて固体のまま組成や構造が変化(変成作用)してできる変成岩の3つに大きく分類することができる。
文章: 土壌 ローム土の鉱物組成は、たとえば質量比が砂40%、シルト40%、粘土20%である。土性は土の性質、特に栄養分を保持する性質(たとえば陽イオン交換容量) と水移動に関する性質に影響を与える。砂とシルトは母岩の物理的および化学的な侵食によって形成され、粘土は母岩が降雨に溶解して生成された二次鉱物であることが多く、雲母の風化によるものもある。土粒子の比表面積と土粒子表面イオンの電荷は土壌肥沃度にとって重要なはたらきを持ち、陽イオン交換容量として測定される。砂は比表面積が最も小さく陽イオン交換容量が小さい。シルトはその次に小さく、粘土が最も陽イオン交換容量が大きい。土壌にとって砂の最も大きな役割は、締め固めに対する耐久力が大きく、土壌の間隙率を大きくしていることである。 文章: 付着成長 付着成長には大きく分けて2つのタイプが存在する。一方はplate accretionと呼ばれ、もう一方はlandmass accretionと呼ばれる。 plate accretionとは、海洋プレートの移動に伴って、海洋プレートの上に存在していた物が、海洋プレートの移動と共に大陸プレートとの境界付近まで運ばれてきて、プレート境界で海洋プレート沈み込みに巻き込まれたことによって発生する付着成長である。地球のプレートの境界の中には、沈み込み帯として知られる、一方のプレートが他方のプレートの下に沈み込んでいる場所が存在する。その代表的な場所が海溝が存在する場所、つまり大陸プレートの下に海洋プレートが沈み込んでいる場所である。通常海洋プレートは海嶺で形成されて、それが海溝で沈み込むわけだが、この沈み込みが起こる場所まで移動する間に、海底には様々な物が堆積する。そして、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む時に、海洋プレートの上の堆積物の一部が剥ぎ取られてしまう。なお、この海洋プレートから擦り取られた堆積物が、大陸プレートの側に付着してしまった物を付加体と呼ぶ。また堆積物の他にも、例えば海洋プレートがホットスポットの上を通過したことによってできた火山島や海山、さらには、海洋プレートが沈み込む場所にできる火山弧などといった、火山活動によってプレートの上に作られた火成岩による地形が寄せ集められて、大陸プレートの側に付着してしまう場合もある。火山活動によって海洋プレートの上に作られた火成岩の比重が軽い(密度が小さい)場合、大陸プレートの下に沈み込んでゆくのが難しく、結果として大陸プレートに押し付けられた時に、大陸プレートの側に付着してしまうのである。 大陸プレートと海洋プレートとでは、それを構成する岩石が違っている。そして海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込んでいるような場所では、陸地となっている場所(本来は大陸プレートの岩石が存在する場所)の所々に、海洋プレートの岩石が見られる。つまり、大陸プレートに付着している付加体と呼ばれる場所に、海洋プレートの岩石が見られることから、 plate accretionが実際に起こっているとされている。 文章: ヨセミテ国立公園 ヨセミテ国立公園は、カリフォルニア州シエラネバダ山脈の中央部にある。サンフランシスコからは車で約3時間半、ロサンゼルスからは約6時間、サンバーナーディーノからは約7時間である。周りには原生地域が広がり、南東にアンセル・アダムス自然保護区域、北東にフーバー自然保護区域、北にエミグラント自然保護区域がある。 公園の面積は3,080kmで、およそロードアイランド州の面積に匹敵する。何千もの湖沼、2600kmの渓流、1,300kmのハイキング・トレイル、560kmの道路がある。自然・景勝河川として連邦政府に指定されたマーセド川とトゥオルミ川は、ヨセミテの域内を流れた後、シエラネバダ山脈の麓を西へ通ってカリフォルニアセントラルヴァレーへ流れ込む。年間の来場者は430万人を超え、ほとんどの人がヨセミテ渓谷の約18kmのエリアに集まる。 ヨセミテの地形のほとんどは、シエラネバダ・バソリス(バソリスとは、地中深くで従来の岩石に貫入した火成岩の大きな塊をいう)の花崗岩からできている。その他5%(主に公園の東端、ダナ山近く)は、変成作用を受けた火山岩と堆積岩でできている。これらの岩石は「ルーフ・ペンダント」と呼ばれるが、それは花崗岩の上に乗った屋根のような状態を示すからである。 文章: 外成岩 外成岩とは、坪井誠太郎の著書にある岩石学の用語で、地球の外部である地表で、水や大気の作用によって生成した堆積岩の別称である。 T. Crookが定義した。 対義語に内成岩がある。 文章: カープバールクラトン カープバールクラトンは、現在のアフリカ大陸の南部の120万kmの地殻を形成している。ただし、このクラトンの性質は一様ではない。太古代の地殻が残っているのは一部に過ぎず、南部と西部は原生代に造山運動の影響を受けて変成しており、東部に至っては中生代のジュラ紀にできた火成岩を含んでいる。 カープバールクラトンが形成されて安定したのは37億年前から26億年前の間とされる。このクラトンは、火山弧に関係したマグマティズム(英語版)と堆積作用によって厚くなって安定した大陸性の地殻である。またここは、花崗岩質のバソリス(英: batholith)となっていることでも有名である。 ただし、このクラトンを形成する岩石は、全てが同じ時に生成されたわけではない。太古代の初期の37億年前から36億年前(原太古代)にできた石英閃緑岩や片麻岩もある。太古代の中盤の35億年前から30億年前(古太古代から中太古代)にできた大陸断片や付加体の寄せ集めや、グリーンストーンベルト(英語版)もある。太古代の中盤の33億年前から30億年前(古太古代から中太古代)にできた花崗岩質の深成岩もある。太古代の後半の30億年前から27億年前(中太古代~新太古代)にできた火成岩や堆積岩もある。カープバールクラトンはこれらの岩石が入り混じってできているのである。太古代の初期にできた岩石が露出しているのはこのクラトンの東部の一部だが、色々な岩石が寄せ集められた状態になっている。 文章: グレートブリテン島の地質 以下に記すグレートブリテン島の地史はP. Toghillの解説に基づく。 ルイス片麻岩(英語版)はグレートブリテン島で最古の岩石で、太古代の少なくとも2,700 Mya(Mya = million years ago; 「百万年前」を表す単位)のものと推定されている。ちなみに、地球の誕生はおよそ4,600 Myaである。ルイス片麻岩は、各地の幾らかの小さい露頭とともに、スコットランドの北西端にあるヘブリディーズ諸島で発見された。もともと地球の表面に堆積してできた岩石から形成され、それらの岩石は後に地殻の深くに埋没し、変成作用を受けて結晶質片麻岩となった。 それら片麻岩の南には、スコットランドの北西ハイランズとグランピアン・ハイランズを形成する複数の岩石の混合物から成る複合岩体がある。これらは基本的に褶曲した堆積岩の残りで、もともとは25 kmの厚さがあり、片麻岩を覆うように堆積し、その上は当時イアペトゥス海の海底であった。その過程はおよそ1,000 Myaに始まり、厚さ7 kmの著名なトリドン砂岩(英語版)の地層がおよそ800 Myaに堆積してでき、670 Myaには氷床によりデブリが堆積した。 文章: 火成岩 火成 岩(かせいがん) マグマが冷え固まって出来た岩石。 深成岩 火山岩 文章: 泥岩 泥岩(でいがん、英: mudstone)は、その主要な構成物質の粒の大きさが116mm以下のもの(泥)でできている一般的な堆積岩の一種。海底や湖沼底などに堆積した泥(シルト・粘土)が、脱水固結して岩石となったものである。 主に粘土鉱物からなり、有機物を含むことも多い。 文章: 火成 火成 (かせい) 地球のマグマの活動によりつくられること。 火成岩 文章: 外成岩 外成岩(がいせいがん、exogenetic rock)とは、坪井誠太郎の著書にある岩石学の用語で、地球の外部である地表で、水や大気の作用によって生成した堆積岩の別称である。 T. Crookが定義した。 対義語に内成岩がある。 文章: 石英 火成岩ができるとき石英の結晶は、他の鉱物の結晶ができた後でその隙間に成長するため本来の結晶の形になれず(他形結晶)、特有の結晶面が発達していないため塊状に見えるものを石英、肉眼で確認できる大きさで六角柱状の結晶(自形結晶)のものを水晶と呼んでいるが、昔はそれとは逆に塊状のものを水晶、六角柱状の結晶のものを石英と呼んでいたのが、いつしか今日のような逆の呼び方に変わってしまいそれが定着してしまったといわれている。それは、江戸時代中期の貝原益軒が書いた大和本草で、水晶と石英の定義を取り違えたからだともいわれていて、その誤りを平賀源内は自著の物類品隲で指摘していた。 文章: 火山灰 火山から噴出されたもののうち、直径2mm以下の大きさのものを火山灰という。粒子の大きい順に「火山砂」(かざんさ)から「火山シルト」「火山粘土」へと呼び分けられることもある。物質としては火山ガラス、鉱物結晶、古い岩石の破片などがある。 火山灰が堆積して固まった岩石(堆積岩)を凝灰岩という。 巨大な噴火によって大量の火山灰が空高く噴出すると、その火山灰は広範囲に同時かつ均一に堆積する(広域テフラ)。そのため地層が形成された年代を特定する際の鍵層として利用される。たとえば日本列島においては約6,000年前まで、噴出した火山灰が日本全土を覆うような大規模な噴火が度々発生しており、遺跡の発掘調査や活断層の活動時期の推定において重要な目安となっている。また、南極大陸などの氷床の中にも火山灰の層が薄く含まれており、氷床コアを利用した研究を行う際に、氷の形成年代決定の重要な役割を担っている。 文章: 洪水玄武岩 玄武岩はシリカ分が少なく、流動性の良い熔岩が地上で冷却固化して出来た岩石である。洪水玄武岩は大陸プレート上、海洋プレート上双方に存在し、いずれも広大な面積を覆っている。例えば、インドのデカン高原は、玄武岩が約50万 kmに広がって高原を形成している。 以下に、現在の地球上で観察される洪水玄武岩の代表例を列記する。表記は名称(存在地)、噴出年代、面積の順である。 同様な玄武岩質溶岩の大量噴出は海中でも起こってきた。海底の場合は、巨大火成岩岩石区と呼ばれている。その代表例として、南太平洋に存在するオントンジャワ海台(白亜紀、150万 km、500万 km)が挙げられる。 文章: 泥岩 泥岩(でいがん、英: mudstone)は、その主要な構成物質の粒の大きさが116mm以下のもの(泥)でできている堆積岩の一種。海底や湖沼底などに堆積した泥(シルト・粘土)が、脱水固結して岩石となったものである。主に粘土鉱物からなり、有機物を含むことも多い。 文章: 後期重爆撃期 岩石惑星が冷却し表面が固化するまでの時間は天体のサイズに依存し、地球の場合は1億年と計算されている。これは前述の7億年と大きく食い違っているが、後期重爆撃期仮説はこの問題を解決することができる。つまり38億年前の最古の岩石は、一旦は完成していた地球地殻が38億年前ごろの激しい天体衝突でほぼ完全に破壊され、その後再び固化した時代のものとすれば矛盾を解消できるのである。 この考え方は冥王代の地球像に大きな変化をもたらした。古い参考書では、冥王代の地球はどろどろに溶けた表面を持ちいたる所に噴火口を持つ「地獄のような」惑星として描写されていた。しかし現在では、この時代の地球は固体の地表と穏やかな気候を持ち、強い酸性ながら海も存在していたと考えられている。現存する最古の地球岩石が形成される以前に、既に水ベースの化学反応が起きていたことが複数の同位体比の観測から示唆されているが、このことは新しい地球像の裏付けとなっている。 1979年、マンフレート・シドロウスキー (Manfred Schidlowski) は、グリーンランドに見られる堆積岩の炭素同位体比に生命の痕跡がみられると主張した。問題となった岩石の形成時期については論争があり、シドロウスキーは38億年前を、他の研究者は36億年前を提唱した。後期重爆撃期と地殻の「再溶融」を考えると、生命は後期重爆撃期の直後に誕生したか、あるいは、冥王代初期に誕生して後期重爆撃期を生き抜いたと考えられる。近年、シドロウスキーの発見した堆積岩の形成年代は考えられる範囲で最も古い38億5,000万年前らしいという結果が出ており、生命は重爆撃期を生き抜いたという説が有力になっている。シドロウスキーの岩石に関しては21世紀に入っても活発な議論が交わされている。