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中1定期テスト 理科の地層—範囲表の柱状図と化石を読み堆積の順を説明する|武蔵野個別指導塾

火山灰層と化石を手がかりに、堆積順や環境、時代を考えて地層を読む。
よくあるのは、離れた場所の柱状図を見て、高さが同じ地層を同じ時期にできたと決めつける場面です。まず学校の範囲表で地層のどこまでが対象かを見て、次にワークの指定範囲と提出条件を確かめます。小テストで高さだけを見て間違えた箇所に印を付けてから、堆積の順序と対比の根拠に戻りましょう。柱状図は地面の下の重なりを縦に表したもので、横に並べた図の同じ高さが、そのまま同じ時期を表すとは限りません。
1学期・2学期・3学期の欄を紙に作り、それぞれ実際の範囲表から指定された単元を書き入れます。地層が指定された欄には、ワークの範囲、小テストで落とした型、提出物の条件も並べます。前期・後期に分かれる学校では、記録用の欄も2つにし、地層について集めた指定範囲や誤答、提出物の情報を該当する期へ振り分けましょう。地層を扱う時期は学校の進み方によるため、学期名だけで範囲を決めないでください。範囲にまだ入っていない内容は、授業で扱ってから取り組みます。
答え方の型を先に見る
地層の問題には、重なりから堆積の前後を答える型、離れた地点の層を対応させる型、化石から環境や時代を考える型があります。範囲表に柱状図や化石が含まれるかを確かめ、ワークの問題にもそれぞれ印を付けます。同じページに並んでいても、求める根拠は別です。
順序を問う問題では、まず図に上下を記し、特別な変動で地層が逆転していないという条件を確認します。その条件のもとでは、下の層ほど先に堆積したと考えます。対比の問題では、広い範囲に短い間に堆積した特徴的な火山灰の層などを目印にして、上下の重なりを照合します。化石を問う問題では、何が求められているかに線を引き、環境なら示相化石、時代なら示準化石を考えるという具合です。
提出前には、空欄の有無だけでなく、記号で答えるのか理由も書くのかを確認します。理由を求める欄には「同じだから」と書くだけでは、何を比べたのか残りません。「特徴が共通する火山灰層を目印にした」といった形で、資料中の手がかりを書き添えます。小テストの直しも、正しい記号だけを写さず、どの層を目印にしたかを柱状図に戻して示します。
層の重なりと化石の役割
地層は、れき、砂、泥などが水のはたらきで運ばれ、たまって重なったものです。火山灰が積もって層になることもあります。地層の粒の大きさや含まれるものは、堆積した場所やそのときの様子を考える手がかりになります。ただし、見た目が似た砂の層が別々の時期にできることもあるので、砂という名前が同じという理由だけで対応を決めることはできません。
図1のように、目印になる火山灰層をたどると、地点ごとの高さが違っても対応を考えられます。図の2本は同じ高さの基準で描いた模式図です。火山灰層は一方で高く、もう一方で低く見えますが、観察された特徴が一致し、同じ噴火によると判断できるという条件を置いています。この層を境に、その上下の重なりを比べます。

図1の火山灰層は、広い範囲に短い期間で積もった目印として扱います。特徴的な粒や色などが一致するという情報があれば、離れた地点を結ぶ根拠になります。一方、同じ高さの位置にある層は、図だけを見て同時期とは言えません。堆積後に地層が傾いたり、土地が動いたりすることがあるからです。目印の層がない、または特徴が一致するか示されていないときは、高さだけで対応を断定せず、別の観察資料が必要だと考えます。
生物の体や生活の跡が地層中に残ったものが化石です。示相化石は、その生物が生きていた場所の環境を推定する手がかりです。例えば、暖かく浅い海にすむサンゴの化石からは、堆積した場所が暖かく浅い海だったことを考えます。現在のサンゴがすむ環境を手がかりに、過去の環境を推定するのです。
示準化石は、地層が堆積した時代を推定する手がかりです。広い範囲に分布し、栄えた期間が地質学的に短い生物の化石が適しています。例として、アンモナイトの化石は中生代の地層を考える手がかりになります。化石の名前が出てきたときは、環境を聞かれているのか、時代を聞かれているのかを問いに戻って確かめましょう。同じ「化石」でも使う目的が違います。
ワークに化石の一覧があれば、名前の横に「環境」か「時代」かを書き、授業で学んだ説明と対応させます。化石を見ただけで堆積した年月を数字で求められるわけではありません。また、化石が見つからない層でも、直ちに生物がいなかったと結論することはできません。残り方や見つかり方にも条件があるため、資料が示す範囲を超えて言い切らないことが大切です。
火山灰層から順に読む基本例題
次は自作の柱状図です。地点Aと地点Bは離れており、図2では両地点の高さの基準をそろえています。地層は逆転していません。両地点の火山灰層は特徴が一致し、同じ噴火によるものとします。地点Aの下から順に泥、火山灰、砂、地点Bの下から順にれき、火山灰、泥が重なっています。地点Aの火山灰層の方が高い位置にあります。
問いは3つです。地点Aで泥と砂のどちらが先に堆積したか、両地点で同じ時期の目印として対応させる層は何か、同じ高さの砂と泥を同時期と決められるかを、それぞれ理由とともに答えてください。
図2のように、まず各地点を別々に下から上へ読み、その後で火山灰層を結びます。高さがずれていても、共通する目印の条件に注目します。

地点Aの順序を下からたどると、泥、火山灰、砂です。逆転していないという条件があるので、泥の堆積が先、砂の堆積が後です。火山灰はその間に堆積しました。答えは「泥が先。下にあるから」です。図に戻しても、泥の上に火山灰、その上に砂があるため、答えと重なりが一致します。
次に両地点の目印を探します。AとBに火山灰層があり、問題文は特徴が一致し同じ噴火によると指定しています。したがって、対応させるのは2つの火山灰層です。「同じ高さにあるから」ではなく、「特徴が一致し同じ噴火によるから」と理由を書きます。地点Bでも下かられき、火山灰、泥の順で堆積したことを、逆転していない条件から読み取れます。
最後に砂と泥を比べます。Aの砂は目印の火山灰層より上にあり、Bの泥も火山灰層より上にあります。しかし、火山灰より後に堆積したという共通点だけでは、砂と泥がちょうど同時にたまったとは決まりません。答えは「同時期とは決められない。火山灰より上という情報だけでは、砂と泥の堆積時期が一致するとは限らない」です。高さがそろっていることも、同時期を決める根拠にはなりません。
この問題で必要な作業は、同じ高さに横線を引くことではなく、問題が同一と指定した火山灰層を見つけることです。もし火山灰の特徴が同じという条件がなければ、名前が同じだけの2層を自動的に対応させず、どのような火山灰かを調べる必要があります。資料の条件が欠けた場合も、わからないことをわからないまま残す練習になります。
化石と重なりを合わせて考える
別の自作資料を考えます。地点Cでは、逆転していない地層が下から泥、火山灰、砂の順に重なっています。泥からサンゴの化石が見つかり、砂からアンモナイトの化石が見つかりました。火山灰層は特徴から、離れた地点Dの火山灰層と同じ噴火によるものだと確かめられています。地点Dでは、その火山灰層の上に泥があります。
問いは、地点Cの泥が堆積した環境、地点Cの砂の時代を考える手がかり、地点Dの泥と火山灰の堆積順を、それぞれ根拠とともに答えることです。答えは短い文で書きます。
まず地点Cの泥に含まれるサンゴに注目します。サンゴを示相化石として使い、泥が堆積した場所は暖かく浅い海だったと考えます。サンゴはここでは環境を考える根拠です。次に砂中のアンモナイトは示準化石として使い、砂が中生代に堆積したと考える手がかりにします。問いが環境と時代のどちらを求めるかを区別すると、化石の役割を取り違えにくくなります。
地点Dの順序は、火山灰の上に泥があるので、火山灰が先、泥が後です。目印が同じ噴火によるという情報から、地点CとDの火山灰層を対応させることもできます。ただし、Cの砂とDの泥がともに火山灰より上にあるというだけで、この2層が同時に堆積したとは断定できません。化石の情報と上下の情報はそれぞれ使い道が違うため、結論ごとに根拠を分けて書きます。
この例では、化石を含む層と問われた層を取り違えることが分かれ目です。サンゴの化石は泥から出ているので、砂の環境として書くのは資料の読み違いです。また、アンモナイトが見つかったことを根拠に、その場所が暖かく浅い海だったと答えるのも、ここで学ぶ示準化石の使い方とは異なります。地層名と化石名を線で結んでから、問いの「環境」「時代」「順序」に合う情報を選びましょう。
間違えた線を引き直す
小テストで、図3の地点EとFを同じ高さで横に結び、「この位置の地層は同時期にできた」と答えたとします。EとFの火山灰層は特徴が一致し、同じ噴火によると示されています。ところが、その層の高さはそろっていません。
図3のように、同じ高さを結ぶ線と、対応する火山灰層を結ぶ線を見比べます。前者は高さが等しいことを示すだけで、後者は問題文の火山灰の情報に基づく対比です。

誤答の原因は、図の紙面上の高さを、そのまま堆積時期と読み替えたことです。地層ができた後に位置が変わる場合があるため、この読み方では目印の情報を使えていません。修正するときは、まず同じ高さの線を外し、火山灰層の位置に印を付けます。次に、同じ噴火によると判断した根拠を問題文から探し、その2層を結び直します。
記述は「特徴が一致する火山灰層を目印にして対比する」と直せます。答えを確かめるときは、結んだ線の両端が本当に火山灰層にあるか、もう一度指でたどります。もし一方に火山灰層が記されていなければ、線を無理に引かず、別の手がかりを探します。間違いの記録には、正しい線だけでなく「高さで判断した」と原因も残すと、次の図で何に注意するかが明確になります。
自分で確かめる4問
以下は練習用に作った資料です。地層は逆転していないものとします。答えは問題の後にまとめています。まず資料に印を付け、答えの理由を短い文で書いてみましょう。
- 地点Gの地層は下かられき、砂、泥の順です。最も先に堆積した層と最も後に堆積した層を、それぞれ層の名前で答え、理由を1文で書いてください。
- 地点Hと地点Iにある薄い凝灰岩の層は、含まれる粒などの特徴が一致し、同じ噴火の火山灰が固まったものとします。Hでは高い位置、Iでは低い位置にあります。2地点を対比する目印と、その理由を1文で書いてください。
- 地点Jのある層からサンゴの化石が出ました。この層の堆積した環境について推定できることを1文で書き、使った化石を示相化石と示準化石のどちらと呼ぶか答えてください。
- 地点Kの層からアンモナイトの化石が出ました。その層の堆積した時代を名称で答え、化石を示相化石と示準化石のどちらとして使ったか書いてください。さらに、この化石だけから暖かく浅い海だったと決められるか、理由とともに1文で答えてください。
答えとたどり方
- 先はれき、後は泥です。逆転していない地層では、下の層が先に堆積したからです。資料に戻ると、れきの上に砂、その上に泥があるため、砂を間に置いた順序にも合います。砂が先か後かを問われた場合も、何と比べるかを明確にします。
- 目印は凝灰岩の層です。特徴が一致し、同じ噴火の火山灰によると確かめられているからです。HとIで高さが違っても、この条件から対応できます。逆に、凝灰岩という名前が共通するだけで、同じ噴火によるという情報がなければ、追加の観察が必要です。
- 暖かく浅い海だったと推定できます。サンゴを示相化石として使います。問題に戻ると、サンゴが見つかったのは地点Jのその層ですから、他の層の環境と取り違えずに答えられています。化石から環境を推定したことを、根拠とともに記述します。
- 中生代です。アンモナイトを示準化石として使います。この化石だけから暖かく浅い海だったとは決められません。ここでは時代を推定する手がかりとして与えられており、その環境を示す情報はないからです。地点Kで化石が出た層についての答えになっているか、問題の位置をもう一度確かめます。
答え合わせで誤りがあったら、正解の語だけを隣に書くのではなく、どの情報が足りなかったかを区別します。上下を逆に読んだ場合は各層の順番を書き直し、化石の役割を誤った場合は問いの「環境」か「時代」に印を付けます。目印の問題なら、高さではなく特徴の一致を資料中で探し直します。正答できた問題でも、答えを資料に戻して、指定された層や化石を指せるか確かめましょう。
手元に残す要点
- 逆転していない地層は、下から順に堆積したと考えます。
- 対比では、同じ高さより、特徴が一致する目印の層を使います。
- 示相化石は環境、示準化石は時代を推定する手がかりです。
- 資料にない対応や環境は、根拠を補わずに決めません。
説明が止まる場所を見つける
お子さまが答えを言えたら、「どの層を見たのか」「その情報で何が言えるのか」を順に尋ねてみてください。下から読めるのに地点間の線が引けない場合は、重なりの理解と対比の理解を分けて確かめます。化石名は言えるのに理由が書けない場合は、問いが環境と時代のどちらを求めているかに戻ります。
個別指導で確認する際も、最初から答えを示すのではなく、本人が火山灰層を指し、対応の根拠を言葉にできるかを見ると、つまずいた箇所を絞れます。提出前にはワークの指定範囲に戻り、柱状図の上下、目印、化石の役割を本人の言葉で説明してから、空欄と提出条件を見直します。地層の順序は、根拠の位置を指して説明すると確かなものになります。
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