中1理科 地層と柱状図の問題と考え方

中1理科 地層と柱状図の問題と考え方

今回は柱状図の問題の考え方についてまとめました。

地層と柱状図の問題は理科の入試問題でもよく出題されていますが、柱状図の見方・考え方がよくわからないという声がよく聞かれます。どのように柱状図の問題を考えれば良いのか、例題を参考に柱状図の基本的な考え方を学習していきましょう。

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柱状図とは

上の図のように、地層が重なっている様子を柱状の図に表したものを柱状図といいます。

がけや道路わきなど、地層の断面が露出しているところを露頭といいます。露頭から地層の様子が観察できますが、地下の露出していない部分を調べるときは細い穴を掘るボーリング調査を行います。

柱状図からわかること

柱状図を見ることでどのような順序でどのような岩石が堆積していったか、(海底に堆積した場合)海が浅くなっていったのか深くなっていったのか、噴火があったのか、化石から堆積した当時の時代や環境もわかります。

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地層と柱状図の問題と考え方

模式的に表した柱状図を用いてどのように問題でたずねられるのか、考え方を確認していきましょう。

凝灰岩や化石

下の図はある土地の地層の重なりを表したものです。A層が堆積した当時どのようなことがあったと考えられますか。またB層から堆積した当時どのような環境だったことがわかりますか。

A層は火山噴出物(主に火山灰)から成る凝灰岩の層なので、堆積した当時火山活動があったことがわかります。

またB層にはアサリの化石が含まれていることから、浅い海であったことがわかります。

堆積岩や示相化石、示準化石の知識がないと答えられないので、覚えていない人は確認しておきましょう。

→堆積岩についてはコチラ

→示相化石・示準化石についてはコチラ

海底の上昇と下降

下の図はある土地の地層の重なりを表したものです。地層A、Bは、海底が上昇したときと下降したときのどちらのときに堆積したと考えられるでしょうか。

※実際にこの部分だけがピンポイントで問題で出ることはあまりないでしょう。

ふつう粒の大きいれきは海岸近く、粒の小さい泥は沖の方まで流されます。

海面が上昇していくと(海が深くなっていくと)より陸の方に堆積し、下かられき岩、砂岩、泥岩の順で堆積します。れき岩の方が重くて沈みやすいことからも、イメージしやすいでしょう。

しかし海面が下降していくと(海が浅くなっていくと)沖の方に堆積していき、れきも沖の方へ流されて堆積します。(もちろん泥はさらに沖へ流されますが。)浅くなると以前泥や砂が堆積したところにもれきが堆積するようになって、場所によって下から泥岩、砂岩、れき岩の順で堆積します。

地層Aは海面が上昇したとき、地層Bは海面が下降したときに堆積したと考えられます。

地形図と柱状図

下の図の左側はある土地の地形を、右側は地層を模式的に表したもので、地形図の数字は標高を、柱状図の目盛りは地表からの深さを表したものです。(柱状図の目盛りは問題によって異なるので注意してください。)各層は平行に重なって、しゅう曲、断層などはなく、ある方向に傾いているとします。地点PとQの柱状図より、北と南のどちらが低いと考えられるでしょうか。

 

柱状図のみを見ると、かぎ層となる凝灰岩の層もどちらも同じ高さで、他の層も同じように地層が重なっているように見えます。

しかし地点Pと地点Qでは標高が違います。同じ高さに調整すると、

上のような図になります。わざわざ書き換えるのが難しいという場合は、

上のように標高の数字を書き込んでおくといいでしょう。

同じ地層なのに南側のQの方が低くなっていることになりますので、南の方が低いと判断できます。

同様に、下の図の地点 X、Y、Z ではどの方角が低くなっているでしょうか。

こちらも柱状図の高さを下げた図を書き込むか、下の図のように標高に数字を書き込んでもよいでしょう。

 

X と Z は凝灰岩の層が470~480mになっているのに、Yの層では440~450mになっています。Yの方が低い、つまり西の方が低くなっていることがわかります。

まとめ

地層と柱状図の問題の考え方について確認してきました。地形図と柱状図の問題では地表からの深さを標高で考え、離れた地点の地層はかぎ層をもとに比較します。

・れき岩・砂岩・泥岩の重なり方 → 海底の上昇か下降か

・凝灰岩 → 火山活動があった

・示相化石 → 堆積した当時の環境

・示準化石 → 堆積した当時の年代

・地表からの深さ、標高 → 地層の傾きなど