地層と地球の歴史

地層は、川や海の底に砂や泥、火山灰などが積もってできます。地層が曲がったりひっくり返ったりしていなければ、下の層ほど古く、上の層ほど新しくなります。地学基礎では、地層と化石を観察して、その地層の時代と、できたときの環境を推定します。

化石には 2 つの使い方があります。1 つは、地層の時代を知る手がかりになる示準化石です。短い期間に広い範囲で栄えた生き物が向いていて、古生代の三葉虫、中生代のアンモナイト、新生代のビカリアなどがあります。

もう 1 つは、地層ができたときの環境を知る手がかりになる示相化石です。限られた環境にしかすめない生き物が向いています。たとえば造礁サンゴの化石が出れば、そこは暖かく浅い海だったと分かります。シジミは、海水と淡水が混じる河口付近の目印になります。

離れた場所の地層を比べるときは、火山灰の層が役立ちます。噴火の灰は短い期間に広い範囲へ降り積もるので、同じ時期にできた層の目印(鍵層)になるのです。

地質時代は、栄えた生き物の移り変わりをもとに、古生代、中生代、新生代などに区切られています。ただ、億年や万年という単位は、なかなか実感がわきません。そこで、地球が生まれてから今までの約 46 億年を、1 年のカレンダーに縮めてみます。

国際層序委員会の年代表の値で計算すると、カンブリア紀が始まる約 5 億 3,880 万年前は、11 月 19 日の早朝です。恐竜やアンモナイトが栄えた中生代が終わる約 6,600 万年前は、12 月 26 日の夕方になります。チバニアンが始まるのは、大みそかの午後 10 時半ごろです。

生き物は、大気も変えてきました。光合成をするシアノバクテリアが現れると、酸素が増えていきました。産業技術総合研究所の地質標本館によると、海の中では鉄が酸素と結び付いて海底に厚く沈み、縞状鉄鉱層ができました。今の文明を支える鉄の大部分は、この地層から掘り出されています。

大学の地球科学科や地質学科などでは、野外を歩いて地層を観察し、自分で地質図をつくる実習があります。地層の傾きを測ったり、化石を取り出して種類を調べたりします。岩石に含まれる放射性の元素を使って、何年前にできたかを測る方法(放射年代)も学びます。授業の名前や進め方は大学によって異なります。

卒業後は、ダムやトンネルをつくる前の地質調査、博物館の学芸員、資源の探査、研究所での研究などにつながります。地質時代の名前を全部覚えていなくても大丈夫です。まずは、身近な崖や建物の石の模様をじっくり見るところから始めてください。