岩石の循環
石英の粒は花こう岩の中にあり、やがて海辺へ流されて砂になり、固まって砂岩になった後、珪岩になることもあります。
ドラッグで回転、スクロールまたはピンチで拡大・縮小。
岩石は変わらないものに見えますが、地質学的な時間の中で作り替えられています。BGSは、岩石の循環が、絶えず変化する地球の仕組みを示すと説明しています。すべての部分がつながり、一つの変化が別の変化を生む循環が、地球の歴史を通じて続いてきました。三種類の岩石はこの循環の立ち寄り先で、前の三単元で学んだ過程は、それらを結ぶ道です。
主な道筋
どこから始めてもかまいません。マグマが冷えて結晶化すると火成岩になります。地表に隆起した火成岩は風化・侵食されて堆積物になります。堆積物は積もって埋没し、圧密と膠結作用で堆積岩になります。さらに深く埋まるか、プレートの衝突に巻き込まれると、熱と圧力を受けて変成岩になります。さらに加熱されると変成岩が溶けてマグマになり、循環がつながります。
近道もあり、進む向きは決まっていません。火成岩は堆積物にならずに変成することもあります。山脈で押された花こう岩は、花こう岩質片麻岩になります。山地へ押し上げられた変成岩は、ほかの岩石と同じように削られて堆積物になります。堆積岩が再び風化して堆積物になることもあります。砂岩の崖が崩れて砂になり、いつか再び砂岩になるのがその例です。そして、どの岩石も十分に高温になれば溶けます。
一粒を追いかける
石英は硬く（モース硬度7）、BGSによると、花こう岩の結晶としても砂岩の粒としても見られます。地下深くの花こう岩で育った石英の結晶を思い浮かべましょう。隆起と侵食で花こう岩が地表に現れ、風化します。岩石が崩れ、石英の粒が川を流れて海辺に積もります。さらに砂に埋まり、膠結作用で砂岩になります。数百万年後、砂岩は山を作る衝突に巻き込まれ、珪岩になります。花こう岩、砂、砂岩、珪岩は、いずれもこのコースで扱った岩石や堆積物です。
図でも同じように考えてみましょう。「堆積岩」をタップし、出口を確かめてください。風化して堆積物に戻る道と、熱と圧力を受けて変成岩になる道があります。次に「変成岩」をタップします。溶けてマグマになる道と、削られて堆積物になる道があります。図では、火成岩、堆積岩、変成岩のそれぞれに二つの出口があるので、循環のたどり方が毎回同じとは限りません。
とても古い岩石が少ない理由
岩石は絶えず作り替えられるので、地球の初期の岩石はわずかしか残りません。USGSによると、最古の岩石はプレートテクトニクスによって再び循環に取り込まれ、壊されてきました。最初の地殻が当時のまま残っているとしても、まだ見つかっていません。カナダ北西部の変成岩、アカスタ片麻岩は約40.3億年前のもので、年代が確かに測定された地球最古級の岩石です。この岩石でさえ、少なくとも一度は循環をたどっています。
| マグマ → 火成岩 | 冷却と結晶化 |
| どの岩石からも → 堆積物 | 風化と侵食 |
| 堆積物 → 堆積岩 | 堆積、埋没、圧密、膠結作用 |
| 岩石 → 変成岩 | 溶けずに熱と圧力を受けること |
| 岩石 → マグマ | 溶けること |
- マグマを火成岩に変える過程はどれですか？
- 冷却と結晶化
- 膠結作用
- 風化
- 変成岩をマグマに変える過程はどれですか？
- 溶けること
- 侵食
- 圧密
- 火成岩は、先に堆積物にならなくても変成岩になりますか？
- はい、熱と圧力によってなります
- いいえ、先に堆積物になる必要があります
- 先に溶けた場合だけなります
- 石英の粒が循環でたどる道の一つを、順に並べてください。
- 花こう岩、砂岩、珪岩のすべてに見られる鉱物はどれですか？
- 石英
- 方解石
- 滑石
- 岩石の循環には、決まった出発点がありますか？
- いいえ、どの岩石からも複数の経路をたどれます
- はい、必ずマグマから始まります
- はい、必ず堆積物から始まります
- 地球の最初期の岩石がほとんど残らないのはなぜですか？
- プレートテクトニクスで作り替えられ、壊されてきたから
- すべて隕石に運び去られたから
- すべて海底にあり、年代も測定済みだから
- 年代が測定された地球最古の岩石、アカスタ片麻岩は何ですか？
- 変成岩
- 堆積岩
- 火山ガラス
- 砂岩の崖が崩れて砂になるのは、どの矢印ですか？
- 堆積岩 → 堆積物（風化・侵食）
- 堆積物 → 堆積岩
- 変成岩 → マグマ
- 両方とも岩石の種類ではなく、過程を表す組み合わせはどれですか？
- 侵食と膠結作用
- 花こう岩と侵食
- 大理石と粘板岩
- マグマ → 火成岩（冷却）→ 堆積物（風化・侵食）→ 堆積岩（膠結作用）→ 変成岩（熱・圧力）→ マグマ（融解）。
- 近道や逆向きの経路があり、決まった出発点はありません。
- 石英は花こう岩、砂、砂岩、珪岩に見られます。
- 地球の最初期の岩石はプレートテクトニクスで作り替えられてきました。年代が測定された最古の岩石は約40.3億年前のものです。
このコースの出典 (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
確認日: 2026-10-17