地層ちそう（読よみ）チソウ（英語えいご表記ひょうき）strata

層そう理りの形成けいせい過程かてい

地層ちそうは海底かいてい、陸上りくじょうを問とわず地表ちひょうに物質ぶっしつが堆積たいせきするか、または地表ちひょうを流ながれてできる。火山かざん砕屑岩がんを含ふくめて、堆積岩たいせきがんをつくる砕屑物ぶつや化学かがく物質ぶっしつは、そのときどきに存在そんざいする堆積たいせき表面ひょうめん、すなわち地表ちひょう面めんに平行へいこうに堆積たいせきして層そう理り（成層せいそう）をつくる。地表ちひょう面めんは微小びしょうなものを含ふくめて、多少たしょうとも凹凸おうとつをもつ。凹凸おうとつの斜面しゃめんが急きゅうで大おおきいところには堆積たいせきはおこらない。斜面しゃめんに堆積たいせきするか否ひかは堆積たいせき物ぶつがもつ安息あんそく角かく、すなわち、すべりをおこさずに堆積たいせき可能かのうな最大さいだいの傾斜けいしゃ角かくによる。安息あんそく角かくは粗あら粒つぶ堆積たいせき物ぶつほど大おおきく、水みずを多おおく含ふくむほど小ちいさくなる傾向けいこうがある。したがって海底かいていでは泥どろ層そうの安息あんそく角かくは小ちいさく、数すう度ど以内いないの傾斜けいしゃの斜面しゃめんでも安定あんていを失うしない地じすべりや崩壊ほうかいをおこす。

　一方いっぽう、陸上りくじょうでの粗そ粒つぶ角かく礫つぶて(そりゅうかくれき)岩いわは、かなりの傾斜けいしゃ角かくをもつ安定あんてい斜面しゃめんをつくることができる。また、陸上りくじょうで水みずの影響えいきょうを受うけないところでは、火山灰かざんばいはしばしば地表ちひょうの起伏おきふしなりに成層せいそうする。すなわち、堆積たいせきの当初とうしょから地層ちそうはかなりの傾斜けいしゃをもつことがある。しかし、堆積岩たいせきがんの主要しゅような堆積たいせきの場ばである水底みなそこでは、凹部に堆積たいせきがおこりやすく、そこはしだいに埋うめ立たてられて水平すいへい部ぶが大おおきく広ひろがろうとする傾向けいこうをもつ。このようにして大おおきな広ひろがりをもった水底みなそこでは水平すいへい層そうが堆積たいせきする。これは「初はつ源みなもと堆積たいせき水平すいへいの法則ほうそく」とよばれる。このように水平すいへい層そうが次々つぎつぎに上うえに重かさなって堆積たいせきすると、上うえに重かさなる地層ちそうが下したの地層ちそうより若わかいことになる。これは「地層ちそう累るい重じゅうの法則ほうそく(ちそうるいじゅうのほうそく)」（または累るい重じゅうの法則ほうそく）とよばれ、相接あいせっする二ふたつの地層ちそうの新旧しんきゅうを判別はんべつするときの基準きじゅんとなる。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

単たん層そうと葉は層そう

明瞭めいりょう(めいりょう)な層そう理り面めんに挟はさまれ、かつほぼ類似るいじの岩いわ質しつからなる層そうを単たん層そうという。単たん層そうの中なかにみられる、より細こまかい層そうは葉は層そうとよばれる。これは普通ふつう1センチメートルよりも薄うすいものについていう。葉は層そうはそれを包つつみ込こむ単たん層そうに平行へいこうであるが、斜はす交かわして斜はす交葉理りをつくることがある。地層ちそうはまた、単たん層そうをつくらずレンズ状じょうとなることがある。レンズ状じょうの地層ちそうはその周辺しゅうへんでしだいに薄うすくなり、ついに消滅しょうめつする。同様どうようの消滅しょうめつを一方向いちほうこうにのみおこした単たん層そうは、舌した状じょう層そうとよばれる。異ことなる岩いわ質しつの単たん層そうが交互こうごに重かさなり合あった地層ちそうは互層である。また、異ことなる岩いわ質しつの地層ちそうが互たがいに側がわ方かたに移うつり変かわる関係かんけいにあるとき「指ゆび交interfingering」という。崖がけ(がけ)のような急きゅうな斜面しゃめんの側がわ方かたに堆積たいせきした地層ちそうはアバットabutという。堆積たいせき後ごまもなく生しょうじた海底かいてい地じすべり褶曲しゅうきょく(しゅうきょく)層そうが、褶曲しゅうきょくしない地層ちそうの間あいだに挟はさまれて、堆積たいせきによる層そう内ない褶曲しゅうきょくを形成けいせいしていることもある。不ふ整合せいごうを挟はさむ地層ちそうはいうまでもないが、浮遊ふゆうした泥どろ質しつ粒子りゅうしが一様いちように沈下ちんかしてしだいに積つみ重かさなったような場合ばあいを除のぞくと、連続れんぞくして堆積たいせきしたとみえる地層ちそうでも堆積たいせきの速はやさは一様いちようでない。混こん濁流だくりゅう（乱らん泥どろ流りゅう）堆積たいせき物ぶつ中ちゅうの泥どろ岩がん層そうと砂岩さがん層そうとの互層についていうと、泥どろ岩がんは数すうセンチメートル未満みまんの薄すすき層そうでも数すう百ひゃく年ねんの堆積たいせき期きを要ようしているのに、砂岩さがんは1メートル近ちかくの厚あつ層そうでも1日にち未満みまんで堆積たいせきしたものがある。級きゅう化か層そう理り、斜はす交層理りなど堆積たいせき形態けいたいのなかには、堆積たいせき時じにどちらが上位じょういであったかの地層ちそう堆積たいせきの向むきを示しめすものがある。地殻ちかく変動へんどうによって著いちじるしく変形へんけいした地層ちそうの褶曲しゅうきょく構造こうぞうを解析かいせきするのに役やくだつ。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

堆積たいせき盆ぼん

過去かこにおいても現在げんざいと同様どうように、地層ちそうは河川かせん流域りゅういき、河口かこう、湖沼こしょう、潟かた、海うみなどに厚あつく堆積たいせきした。地層ちそうが周辺しゅうへんよりも厚あつく堆積たいせきした凹地状じょう区域くいきを堆積たいせき盆ぼんという。陸りく域内いきないないし陸りく域いきに囲かこまれた内海うちうみでは普通ふつう、沈降ちんこうによって堆積たいせき盆ぼんができる。周辺しゅうへん区域くいきの隆起りゅうきを伴ともない、そこが砕屑物ぶつ供給きょうきゅう地ちとなることも多おおい。海うみでは、周辺しゅうへんよりもとくに地層ちそうが厚あついわけではないが、大洋たいようの中心ちゅうしん部ぶに巨大きょだいな堆積たいせき盆ぼんがある。陸りく域いきに接せっした区域くいきでも、陸りくからやや離はなれたところに隆起りゅうき帯たいができると、島しま弧こ前ぜん縁えん盆地ぼんちのように堆積たいせき盆ぼんができる。陸りく域いき周辺しゅうへんの広ひろい海うみでは、陸りく域いきから多量たりょうの砕屑物ぶつの供給きょうきゅうがあるため、堆積たいせき盆ぼんがあろうとなかろうと、陸りく側がわに厚あつく海うみ側がわに薄うすくなる、くさび状じょうの堆積たいせき体たいをもつ堆積たいせき域いきができる。河口かこうの三角州さんかくす堆積たいせき体たいはその小規模しょうきぼのものである。これら陸ろくに接せっした広ひろい海うみでは、海うみ側がわに沈降ちんこう、陸りく側がわに上昇じょうしょうがあるとき、造山つくりやま運動うんどう期きの堆積たいせき層そうのように、その堆積たいせき体たいはときに巨大きょだいになる。

　堆積たいせき盆ぼんの中なかでの堆積たいせきは、かならずしも中心ちゅうしんからしだいに埋うめ立たてていくようにはおこらない。砕屑物ぶつの供給きょうきゅうや運搬うんぱんの仕方しかたと方向ほうこう、周辺しゅうへんを含ふくめた区域くいきでの地殻ちかく変動へんどうのおこり方かたによって、一ひとつの堆積たいせき盆ぼん内ないでも場所ばしょにより堆積たいせきの仕方しかたは異ことなる。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

堆積たいせきのサイクル

堆積たいせき盆ぼんに新あたらしく地層ちそうが堆積たいせきし始はじめるとき、しばしば礫つぶて岩がんまたは砂岩さがんに富とむ地層ちそうが堆積たいせきし、その上うえにしだいに泥どろ岩がんを主おもとする地層ちそうが堆積たいせきする。ときには、さらにその上うえに粗そ粒つぶ岩がんからなる地層ちそうがのる。初はじめ浅あさかった海うみがしだいに深ふかくなりまた浅あさくなった、すなわち海うみ進すすむと海うみ退すさとがおこったためであると解ほぐされることが多おおい。このような海うみ進しんから海うみ退すさまでの一連いちれんの堆積たいせき現象げんしょうを、堆積たいせきのサイクル（輪廻りんね(りんね)）とよぶ。海うみ退すさ時ときの地層ちそうはしばしば侵食しんしょくによって除去じょきょされ、海うみ進しん層そうの上うえに直接ちょくせつ不ふ整合せいごうで次つぎの堆積たいせきサイクルの開始かいし層そうが堆積たいせきすることが多おおいので、海うみ進しん層そうまでを堆積たいせきのサイクルとよぶことが多おおい。堆積たいせきのサイクルは全体ぜんたいとして、普通ふつう200～300メートル以上いじょうの厚あつさで、海うみ成層せいそうを主体しゅたいとすることが多おおい。これに対たいして、下した半はん部ぶが炭層たんそうをもつ淡水たんすい成層せいそうと、上うえ半はん部ぶが浅海せんかい層そうからなる厚あつさ数すうメートルから数すう十じゅうメートルの単位たんいサイクル層そうが繰くり返かえして現あらわれる事象じしょうが、炭田すみた地区ちくなどで知しられている。これについてはサイクロセムcyclothem（堆積たいせき小しょうサイクル）の名ながある。

　堆積たいせきのサイクルは汎ひろし(はん)世界せかい的てき海面かいめん上昇じょうしょうによってもおこるが、厚あつい地層ちそうからなるサイクル層そうは、広域こういきの造みやつこ陸りく運動うんどうまたは局地きょくち的てきな地殻ちかく変動へんどうに伴ともなう相対そうたい的てきな海面かいめん変動へんどうによっている。サイクロセムも地殻ちかくの不安定ふあんていに起因きいんするとされている。日本にっぽんでは周期しゅうき的てきにおこる火山かざん活動かつどうに帰かえせられることがある。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

地層ちそうの堆積たいせき環境かんきょう

沿岸えんがん、沖合おきあいの区別くべつがあるように、一ひとつの堆積たいせき盆ぼん内ないでも堆積たいせき環境かんきょうは一様いちようでない。したがって、ある同おなじ年代ねんだい・期間きかんの地層ちそうでも場所ばしょによって堆積たいせき層そうや生物せいぶつ群ぐんが異ことなる。これを同時どうじ異相いそうという。そして堆積たいせき環境かんきょうの違ちがいを示しめす岩石がんせき学がく的てき、生物せいぶつ学がく的てき特徴とくちょうをそれぞれ岩いわ相しょう、生なま相しょうという。そして沿岸えんがん相しょう、沖合おきあい相しょうなどといわれる。砂岩さがんまたは泥どろ岩がんが多おおいことで特徴とくちょうづけられる場合ばあいには砂岩さがん相しょう、泥どろ岩がん相しょうとよばれる。堆積たいせき環境かんきょうを示しめす化石かせきが示しめせ相しょう化石かせきである。これらは短みじかい期間きかん内ないの異相いそうであるが、大陸たいりく的てき広域こういきの長期ちょうきにわたる造みやつこ構環境かんきょうの違ちがいによって生しょうじた異相いそうは構造こうぞう相しょうという。たとえば、安定あんてい陸棚りくだな環境かんきょうに長期ちょうきに堆積たいせきした地層ちそう群ぐんは、安定あんてい陸棚りくだな相しょうとよばれる。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

鍵かぎ層そう

とくに目めだつ特徴とくちょうをもち、かつ広範囲こうはんいにほぼ同時どうじに堆積たいせきしたとみられる地層ちそうは、鍵かぎ層そう(かぎそう)とよばれる。安定あんてい陸棚りくだなの沿岸えんがん近ちかくで堆積たいせきした石英せきえい砂岩さがん層そうはそのような特徴とくちょうをもち、安定あんてい陸棚りくだな相しょう区域くいきの地質ちしつ調査ちょうさの際さいに、鍵かぎ層そうとしてしばしば利用りようされている。地形ちけい的てきに突出とっしゅつして目めだつので、鍵かぎ層そうとしての有用ゆうよう性せいを増ましている。これに対たいして不安定ふあんてい区域くいきでは、沿岸えんがん相しょうも厳密げんみつに同時どうじ層そうでないことが多おおい。たとえば基底きてい礫つぶて岩がんは、海うみ進しんの進行しんこうに伴ともなって、時間じかんの変化へんかとともに堆積たいせき地ちを変かえることが多おおい。その特徴とくちょうある岩いわ質しつが地質ちしつ調査ちょうさの手助てだすけとなるが、同時どうじを示しめす鍵かぎ層そうとはなりえない。不安定ふあんてい区域くいきであった日本にっぽんでは、異ことなる環境かんきょうにまたがって同時どうじに堆積たいせきした火山灰かざんばい層そうがよい鍵かぎ層そうとなることが多おおい。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］

地層ちそうの区分くぶんと対比たいひ

地層ちそうは広ひろい範囲はんいではかならず同時どうじ異相いそうを示しめす。すなわち、場所ばしょによって異ことなる岩いわ質しつの地層ちそうが堆積たいせきしている。したがって、地層ちそうの区分くぶんには岩石がんせき学がく的てき性質せいしつによる岩いわ層そう区分くぶんと時代じだい区分くぶんとがある。地層ちそうの記載きさい、地質ちしつ図ずへの記入きにゅうにあたって、岩いわ層そう区分くぶんの基本きほん単位たんい層そうとなる累るい層そう(るいそう)は、単一たんいつまたは複数ふくすう種しゅの堆積岩たいせきがんからなり、他たの層そうから容易よういに区別くべつできる特徴とくちょうをもち、しかも地質ちしつ図ずに記入きにゅう可能かのうな大おおきさをもつものである。累るい層そうより小ちいさい単位たんいとして部ぶ層そうがある。累るい層そうが集あつまって、より大おおきい単位たんいとしての層そう群ぐんをつくる。不ふ整合せいごうの存在そんざいをもって層そう群ぐんの境界きょうかいとすることが多おおい。また、いくつかの層そう群ぐんをまとめて累るい層そう群ぐんとよぶ。これらの単位たんい層そうは、典型てんけい的てきに発達はったつする場所ばしょを模も式しき地ちとして、その地名ちめいを付ふして、たとえば清澄せいちょう(きよすみ)層そう（累るいの字じはしばしば省略しょうりゃくされる）、上総かずさ(かずさ)層そう群ぐんのようによばれる。日本にっぽんでは、大おおきい堆積たいせき盆ぼんが広ひろく広ひろがっていた中なか・古生代こせいだいの地層ちそうについて、広ひろい範囲はんいに同どう一いち岩いわ層そう単位たんいが適用てきようできることが多おおい。堆積たいせき盆ぼんが狭せまかった新生代しんせいだい新しん第だい三さん紀きの地層ちそうでは逆ぎゃくである。

　時代じだい区分くぶんの単位たんいは、化石かせき帯たいおよび期き、世よ、紀きの、代だいである。異ことなる位置いちにある地層ちそうが同どう時代じだいのものであるか否ひかの認定にんていを対比たいひという。対比たいひは示しめせ準じゅん化石かせき（標準ひょうじゅん化石かせき）によって行おこなわれる。したがって、化石かせき帯たいが地層ちそう対比たいひの基本きほん単位たんいで、それを示しめす示しめせ準じゅん化石かせきの種たね名めいまたは属ぞく名めいでよばれる。期き、世よ、紀きの、代だいは、単一たんいつ、少数しょうすうまたは多数たすうの化石かせき帯たいからなる。模かたぎ式しき地域ちいきの地名ちめいでよばれることもあるし、そこでの研究けんきゅう史しを反映はんえいした呼よび名なのこともある。生物せいぶつ進化しんかあるいは環境かんきょう変化へんかに起因きいんして、模も式しき地ちの化石かせき帯たい群ぐんにやや大おおきい変化へんかがあったところに期き、世よの境界きょうかいが、もっと大おおきい変化へんかがあったところに紀きの境界きょうかいが定さだめられている。代だいの境界きょうかいには、動物どうぶつ化石かせき群ぐんの世界せかい的てきな大だい変化へんかがおこった。模かたぎ式しき地ちでは、同どう一いち環境かんきょう下かで進行しんこうした生物せいぶつ進化しんかによってではなくて、その区域くいきの環境かんきょう変化へんかによる生物せいぶつ群ぐんの変化へんかに従したがって紀きの境界きょうかいが定さだめられていることが多おおい。そのため、紀きの境界きょうかいの位置いちについてしばしば学界がっかいの論争ろんそうがある。異ことなる環境かんきょうのそれぞれには、異ことなる生物せいぶつグループの示しめせ準じゅん化石かせきがある。異相いそうの地層ちそうが指ゆび交かわしているとき、それぞれの示しめせ準じゅん化石かせきを利用りようして互たがいの対比たいひが可能かのうとなる。国際こくさい的てきな模も式しき地域ちいきと同おなじ示しめせ準じゅん化石かせきがない地域ちいきでも、このような研究けんきゅうを基もとにして国際こくさい時代じだい区分くぶんとの対比たいひが行おこなわれている。対比たいひが行おこなわれ時代じだいが確定かくていした地層ちそうは階かい、統すべ、系けい、界さかいとよばれる。たとえば、中新ちゅうしん世よ、ジュラ紀じゅらき、古生代こせいだいの地層ちそうは、それぞれ中ちゅう新しん統すべ、ジュラ系けい、古いにしえ生せい界かいとよばれる。

　近年きんねん、各かく時代じだいの年代ねんだいが明あきらかになってきたので、地層ちそうに挟はさまれた火山灰かざんばい層そうなどの放射ほうしゃ年代ねんだい測定そくてい値ちによっての対比たいひも行おこなわれる。新生代しんせいだい後期こうき層そうについては、磁気じき層そう序じょ学がくによる対比たいひも行おこなわれる。堆積たいせき環境かんきょうに限かぎらず、似にた地質ちしつ環境かんきょう下かでは似にた岩石がんせきを生しょうじる。また、同おなじ時代じだいの近接きんせつした場所ばしょでも、しばしば互たがいの地質ちしつ環境かんきょうが異ことなる。たとえば、隣接りんせつする火山かざんの岩いわ質しつが異ことなることがある。したがって、岩いわ質しつの類似るいじのみをもって、離はなれた地区ちくの岩いわ体たいを対比たいひすることはできない。正ただしい対比たいひによって、広ひろい区域くいきの中なかでのある時点じてんにおける地質ちしつ環境かんきょうの分布ぶんぷを知しりうるし、他たの時点じてんとの比較ひかくによって、地質ちしつ環境かんきょうの変遷へんせんを知しりうる。これが地質ちしつ現象げんしょうを理解りかいする基本きほんとなる。

［木村きむら敏雄としお・村田むらた明広あきひろ］