南海トラフ地震警戒情報

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「地質学」地層から歴史を読みとる

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地球の地質

地球は46億年という長い年月をかけて進化してきました。


そのプロセスで、単純な物質が次第に複雑な物質へと変化するという現象が起きました。


そしてそれは地上に残された物質から確認する事ができます。


たとえば、岩石や地層をくわしく観察し、分析することによって、地球の成り立ちに関する情報が得られました。


ときには、地層に含まれる生物の化石を用いて、地層の順番や年代を判断したりします。



地層累重の法則


地層にはカレンダーのように直接的に「時」を示す情報が含まれていないため、その地層がいつ形成されたのかを知ることはそう簡単ではありません。


実際に切り立った崖にたくさんの地層が積み重なっているのを見かけることがあります。


このような岩石や地層が地表に露出しているところを「露頭」といい、この露頭を見つけて、くわしく観察するといろいろなことがわかってきます。


まず下から上の地層へと並べることで、過去に起こった出来事に順番をつけることができます。


そして、地層が次々と積み重なっているという観察事実から、下の地層ほど古くて上の地層ほど新しいという考えが思い浮かびます。


当たり前のことを言っているように思えるでしょうが、これは地質学上の重要な法則であり、「地層累重の法則」と呼ばれます。



必ずしも見た目が法則通りとは限らない


実際の露頭では、不思議なことが起きたりします。


たとえば、山口県の秋吉台では、地層が折れ曲がり、うねっています。


これを地質学では「褶曲」といいます。


大きくうねった結果、最初は水平に積もったはずの地層が傾いて垂直に立ち上がっているのです。


なかには傾きが大きくなって、地層全体がひっくり返っている場所もあります。


このようにひっくり返った露頭では、見かけ上は逆に下の地層ほど新しく、上の地層ほど古いということが起きています。


地層全体がひっくり返ったのは、地層が堆積したあとに地殻変動が起きたからです。


日本列島のような世界有数の変動帯では、こうした地層の逆転は至る所で見られます。


しかし、地層の堆積時に戻れれば、必ず「地層累重の法則」は成り立っています。


この当たり前とも思われる法則は、地球の歴史から時代の情報を読み解く上での第一法則となりました。



もう一つ地層を観察する際に初学者がよく勘違いすることがあります。


目に見える地層の厚みと、堆積した時間が必ずしも一致しない、ということです。


たとえば、落ち葉や動物の死骸など有機的な物質が積もった地層は、わずか十数センチの厚さしかないものでも、何百年もかけて形成されています。


一方、火山の噴火に伴う火砕流堆積物の場合は、100メートルもの厚さの地層がわずか数時間で積もります。


このように、堆積した物質によって、形成にかかる時間は大きく異なるため、地層を観察する際には、何が積もっているのかを丁寧に見て判断する必要があるのです。



離れた地層同士を繋げる


過去に堆積したすべての地層が一カ所に積み重なっているような場所はありません。


そのため長い歴史を調べるには、離れた場所にある地層どうしを繋げる必要があります。


離れている地層と地層を繋げるには、色や含まれる岩石、粒子のサイズなどの特徴を見つけ出すことが重要になります。


また、地層の中にある細かい筋や縞模様の様子も重要な情報になります。


中には誰が見ても繋げることが容易に思われる地層が存在します。


こうした特徴的な層を「鍵層」と呼びます。

文字通り、鍵層は地層を調べる鍵となります。


例えば、大規模な噴火によって何百キロという広い範囲にわたって降り積もった地層は鍵層としてきわめて有効です。


地層中に挟まれている火山灰層には、噴火した時期がマーキングされているからです。


つまり、遠く離れた場所に同じ火山灰層が見つかれば、ほぼ同時にできた層とみなすことができ、その火山灰が噴出した年代がわかれば、地層が形成された年代も正確にわかります。


こうした鍵層を利用して、離れた場所に露出する地層が、互いにどのような関係にあるかを調べていきます。



一方で、たとえば日本とヨーロッパなどの地層を比べるようなときには鍵層は有効ではありません。


その場合は、世界中の海に広く生息したような生物の化石を探します。


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