堆積学 Sedimentology (& Stratigraphy) 地球惑星科学科２年目講義（選択２単位）レジュメ Sedimentology & Stratigraphy Ⅰ．地球表層部における物質再配分の初期ステージ－砕屑物の形成【砕屑性堆積作用（clastic sedimentation）】：地球の表層部におけるもっとも重要な地球科学的プロセスの一つ．表層物質の可動化 ⇒ 移動 ⇒ 定着，というシークエンスで表現される．その結果として形成されるのが，砕屑粒子の集合体である砕屑性堆積物（clastic sediments）・砕屑岩（clastic rocks）である． Sedimentology & Stratigraphy Ａ．砕屑粒子 (sedimentary particle) の定義（？） “Essential feature of particles is their physical transport as solids prior to final deposition.” 『物理的に運搬され，最終定着以前に固体物質であった粒子』＊なにがなんだかわからない．．．要するに定義不能概念に近い（と思う）．＊定義（の困難さ）の問題とは独立に，砕屑粒子は地球上で現実に生成され・運搬され・堆積し，地層を形成している． Sedimentology & Stratigraphy Ｂ．砕屑粒子の成因分類グループ１：既存の岩石・地層の分解によって生じた粒子・鉱物，ガラス，およびそれらの複合物質・有機物質（石炭，琥珀，天然アスファルト．．．）形成要因風化：物理的風化（温度変化・凍結現象）＋物理的な破壊：波・風・雨・水流．．．化学的風化（酸化・加水・溶解．．．） Sedimentology & Stratigraphy 形成要因（続き）地すべり・崩壊：＊北海道の地すべり（大きさ50 m以上のもの）総数12,843 個総面積2,916 km2（北海道の全面積の約3.7 %）＊要因－岩盤強度の低下＋重力的な不安定氷河：物理的な破壊に近い．流下する氷による岩盤の削り出し－取り込み． Sedimentology & Stratigraphy グループ２：グループ１に該当しないものすべて・火山砕屑性噴出物：火山灰，火山弾・生物起源のもの：貝殻，骨，植物組織・化学的な沈殿によるもの：石膏，岩塩，海緑石形成要因・火山噴火：マグマから冷却によって直接形成された火山灰（・噴出物）の放出・最初から粒子として生成したもの：その多くは生物起源． Sedimentology & Stratigraphy Ｃ．砕屑粒子のサイズによる分類 mm 粒子サイズは一般に φ（ファイ）値という特殊な単位で表現される． φ = － log2D D: Diameter in mm φ 256 -8 64 -6 4 -2 2 -1 1 0 1/2 1 1/4 2 1/8 3 1/16 4 1/32 5 1/64 6 1/128 7 1/256 8 砕屑粒子区分名巨礫 boulder 大礫 cobble 礫 gravel 中礫 pebble 細礫 granule 極粗粒砂 very coarse sand 粗粒砂 coarse sand 砂中粒砂 medium sand sand 細粒砂 fine sand 微粒砂 very fine sand 粗粒シルト coarse silt 中粒シルト medium silt シルト silt 泥 mud 細粒シルト fine silt 微粒シルト very fine silt 粘土 clay Sedimentology & Stratigraphy Ｄ．砕屑粒子の生産量正確な見積もりは行われていないが．．．・全世界の河川による全運搬量 12,696 x 106 tons / year （＝年間百億トン以上）・アジア大陸の河川のケース： 260 tons / km2 / year ・南極の大陸氷河のケース 2500 - 3570 tons / km2 / year ＊河川の単位面積当り運搬量の約10 倍 Sedimentology & Stratigraphy Ｅ．最後に－ラフなまとめ『砕屑粒子は．．．山で作られ，川によって運ばれ，海に堆積する』山：砕屑粒子の起源物質（場所）川：砕屑粒子の運搬経路・媒質川’＝氷河海：砕屑粒子の定着場所海’＝平野＊ただし，例外はいくつでもある－砂漠，サンゴ礁，火山噴火．．．＊山・川・海の関係の階層性（フラクタル性）－重層的な構造を持っているが，究極的にはすべて地球表層部でもっとも低いところ，海，へ向かう．＊低いところへ“落ち込んだ”砕屑物質がその後どうなるのか？ → さらにダイナミックな地質学的プロセスへと巻き込まれていく．