川沿いの地層：断層と岩脈の新旧
群馬県のある川沿いの工事現場で、地層の観察を行った。崖には下から順に、貝の化石を含む泥岩層A、波の模様がある砂岩層B、白色の火山灰層C、丸い石が集まった礫層D、表土Eが見えた。断層FはA、B、Cを切っているが、Dには達していない。花崗岩の岩脈GはAとBを切っているが、Cには入っていない。地層はほぼ水平で、上下が逆転した褶曲はない。泥岩層Aの貝化石は海にすむ種類で、砂岩層Bの波の模様は浅い海を示す。火山灰層Cには軽石が含まれ、広い範囲に同じ厚さで見られる。礫層Dの石は角がとれて丸く、上流の山から運ばれたものだ。生徒の一人は「礫層Dが一番上にあるのは、重い石が後から落ちてきたからだ」と言った。また「断層Fは一番新しい」とも言った。地層の上下関係、断層や岩脈の切る関係を用いて考える。
1. AからE、断層F、岩脈Gを古い順に並べ、それぞれの判断に用いた原理を説明せよ。
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古い順にA→B→G→C→F→D→E。 A、B、C、D、Eは上下の重なりから、下ほど古い（重積の原理）。Aが最も古く、Eが最も新しい。 GはAとBを切るがCには入らない。切る関係からGはA・Bより新しく、Cより古い。 FはA・B・Cを切るがDには達しない。FはCより新しく、Dより古い。 GはCより古く、FはCより新しいので、GはFより古い。よって上の順になる。
2. 泥岩層Aから礫層Dにかけて、堆積した場所の環境はどのように変化したと考えられるか。貝化石、波の模様、礫の大きさを根拠に説明せよ。
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Aは海にすむ貝の化石を含む泥岩なので、波が穏やかな海で細かい泥が堆積した。Bは波の模様がある砂岩で、浅い海で波や流れの影響を受けた。Cは火山灰で、火山の噴火による灰が降り積もった。Dは角がとれて丸い礫が集まった層で、川や海岸など、石を転がす強い流れのある場所で堆積した。 全体としては、海→浅い海→火山灰→川（陸に近い環境）のように変化したと考えられる。
3. 生徒の「礫層Dが一番上だから重い石が後から落ちてきた」「断層Fが一番新しい」という考えを評価せよ。地層の上下と切る関係を根拠に、正しい順序を示せ。
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Dが上にあるのは、後から堆積したためで、石の重さで落ちたのではない。上位の層ほど新しいという重積の原理で判断する。 FはCを切っているのでCより新しいが、Dには達していないのでDより古い。したがってFは一番新しい断層ではなく、DやEより古い。正しい順序はA→B→G→C→F→D→Eで、最も新しいのは表土E。断層の新旧は、どの層を切っているかで判断する。