中学受験 理科 岩石—粒や組織の観察からでき方の違いを見分ける｜武蔵野個別指導塾

粒の形や組織を手がかりに、堆積岩と火成岩の見分け方を練習し、色だけでは決められない岩石を読み解きます。

岩石は、色だけで名前を決めず、粒の様子とでき方を組み合わせて見分けます。よくあるのは、黒い岩石を見て、すべて同じ種類だと判断する小6の場面です。黒っぽく見える岩石にも、冷え固まってできたものと、泥などが積もり固まってできたものがあります。

問題に書かれた観察結果を、まずそのまま受け取ります。次に、粒の大きさや組織（そしき）を比べ、最後にでき方と岩石の名前を結び付けましょう。見えないところまで想像して決めるのではなく、与えられた情報からどこまで言えるかを考えます。

岩石の問題で問われること

1つ目は、観察記録から岩石を選ぶ問題です。粒が丸みを帯びているか、粒の大きさがそろっているか、いくつかの鉱物（こうぶつ）が組み合わさっているかを読み取ります。色は手がかりの1つですが、同じ色の岩石が別の種類であることもあります。色の記録を捨てず、ほかの観察結果と一緒に使います。

2つ目は、火成岩（かせいがん）の組織から冷え方を考える問題です。大きな粒が細かい部分の中に散らばるものと、同じくらいの大きさの粒が組み合わさるものを比べます。どちらも地下のマグマが冷えて固まった岩石ですが、冷える場所と速さに違いがあります。

3つ目は、複数の標本と説明を対応させ、理由も書く問題です。名前を知っていても、記号を選んだ理由に「黒いから」と書くだけでは、ほかの黒い標本と区別できないことがあります。問題に示された粒や組織の違いを挙げ、その特徴がどの岩石のなかまと結び付くかまで書きます。

条件が不足する問題もあります。表面の色しか与えられていないのに、冷え方まで決めることはできません。選択肢に「情報が足りない」があれば、判断に必要な観察を考えることも解答の一部です。

粒を見て、でき方へたどる

堆積岩（たいせきがん）は、れき、砂、泥（どろ）などが積もり、長い間に固まってできた岩石です。粒の種類によって、れき岩、砂岩、泥岩などと呼びます。れき岩では大きめのれき、砂岩では砂の粒、泥岩では細かい泥の粒に注目します。流れる水などで運ばれた粒には、角がとれて丸みを帯びたものがあります。

石灰岩（せっかいがん）やチャートも堆積岩のなかまです。石灰岩はうすい塩酸をかけると泡が出ることが見分ける手がかりになります。操作は問題に示された観察結果として読み、安全のため家庭で試すことは勧めません。チャートは非常にかたく、塩酸をかけても石灰岩のような泡は出ません。どちらも、粒の大きさだけで名前を決める問題とは区別して読みます。

火成岩は、地下のマグマが冷えて固まった岩石です。火山岩（かざんがん）は、地表やその近くで比較的急に冷えてできます。細かい部分の中に、目立つ大きな結晶（けっしょう）が散らばるつくりを斑状組織（はんじょうそしき）といいます。大きな結晶を斑晶（はんしょう）、まわりの細かい部分を石基（せっき）と呼びます。石基は細かい結晶やガラス質の部分などからできています。

深成岩（しんせいがん）は、地下深くでゆっくり冷えてできます。ほぼ同じくらいの大きさの結晶が組み合わさるつくりを等粒状組織（とうりゅうじょうそしき）といいます。大きい粒と細かい部分を分ける斑状組織とは、観察するまとまり方が違います。図1では、積もった粒と、冷えて固まった結晶の配置を比べます。

図1の左は、丸みを帯びた粒が集まる堆積岩の模式図です。中央は大きな斑晶と細かい石基、右はほぼ同じ大きさの結晶を示します。図の粒は特徴を見やすくしたもので、実物の大きさや色をそのまま表すものではありません。堆積岩にも粒が非常に細かく見分けにくいものがあるため、左の図に似ていないものをすぐ火成岩と決めないようにします。

代表的な火山岩には流紋岩（りゅうもんがん）、安山岩（あんざんがん）、玄武岩（げんぶがん）があります。代表的な深成岩には花こう岩、せん緑岩（せんりょくがん）、はんれい岩があります。一般に、流紋岩や花こう岩は白っぽく、玄武岩やはんれい岩は黒っぽく見えます。ただし色には幅があり、色だけで岩石名を断定することはできません。

花こう岩の白っぽい部分には石英（せきえい）や長石（ちょうせき）、黒っぽい部分には黒雲母（くろうんも）などの鉱物が見られます。石英は透明感があり、長石は白っぽく、黒雲母は黒くうすくはがれやすいのが観察の手がかりです。岩石は複数の鉱物などの集まりであり、鉱物そのものの名前と岩石の名前は別にします。

基本例題：観察記録を表に戻す

次の3つの標本は、観察結果と、採集した場所の記録が問題文に示されています。A〜Cを、れき岩、安山岩、花こう岩からそれぞれ選び、理由を答えましょう。図2の配置も観察の模式図として使います。

図2のAでは、丸い粒の集まりが見えます。まず、問題文の「積もった粒からできた」に線を引き、堆積岩のなかまと考えます。選択肢のうち堆積岩はれき岩なので、Aはれき岩です。粒が丸いことも、運ばれたれきが集まったという説明に合います。

Bは、大きな結晶と細かい部分が分かれて見えます。この組織は斑状組織です。地表近くで冷えたという記録も火山岩に合います。選択肢の中で火山岩なのは安山岩ですから、Bは安山岩です。細かい部分を斑晶と呼ぶのではなく、大きな結晶を斑晶と呼ぶ点にも注意します。

Cは、目立つ大きな結晶が細かい部分に浮いているのではありません。ほぼ同じ大きさの粒が組み合わさる等粒状組織です。地下深くでゆっくり冷えた深成岩に対応し、選択肢から花こう岩を選びます。黒い粒があるからといって、岩石全体が玄武岩になるわけではありません。

答えはAがれき岩、Bが安山岩、Cが花こう岩です。見直すときは、各標本について「観察」「なかま」「名前」の順に指でたどります。どれか1つを先に決めた後も、残りを消去だけで埋めず、それぞれの記録が名前に合うことを確認します。

この例では、できた場所の記録も与えられています。もしBの写真が不鮮明で、粒の大小が読めなければ、写真だけから斑状組織と決めることはできません。標本の別の面や拡大した記録を求める必要があります。図が小さい場合にも、印刷の点を結晶だと思い込まず、問題文の説明と照らします。

少し難しい例題：黒さの次に何を見るか

DとEはどちらも黒っぽい標本です。Dは大きな結晶が細かい部分の中に散らばり、Eは結晶がほぼ同じ大きさで組み合わさっています。問題ではDを玄武岩、Eをはんれい岩とします。それぞれ火山岩と深成岩のどちらかを答え、同じ色でも区別できる理由を説明しましょう。

Dは斑状組織なので火山岩、Eは等粒状組織なので深成岩です。Dの大きな結晶とその周りの細かい部分を分けて見たこと、Eでは結晶の大きさがほぼそろっていることが根拠です。どちらもマグマが冷えてできた火成岩ですが、Dは地表やその近くで比較的急に、Eは地下深くでゆっくり冷えたと考えます。

ここでの分かれ目は、全体の色ではなく組織です。黒っぽい岩石という情報は候補を考える助けにはなりますが、それだけでは火山岩と深成岩を分けられません。問題で名前が与えられていなければ、黒さと組織に加えて、鉱物の種類なども調べて名前を考える必要があります。

一方、黒っぽい粉のように細かい粒が積もって固まったという記録なら、火成岩の組織を当てはめる前に堆積岩の可能性を考えます。表面が黒いという共通点があっても、積もった粒なのか、冷えてできた結晶なのかで調べる方向が変わります。色で一度候補を思いついても、次の記録が合わなければ候補を戻しましょう。

問題文に「粒が見えない」とあるときも、見えない理由は1つではありません。粒が非常に細かい場合も、観察する倍率や写真の状態が足りない場合もあります。粒が見えないという事実から、必ず特定の岩石になるとは言えません。必要な情報が足りないと認めることは、あてずっぽうで決めるより正確です。

間違えた答えを観察へ戻す

「黒いから、DもEも玄武岩です」という答えを考えます。間違いの原因は、色が共通することを、種類も共通する証拠と取り違えた点です。図3のように、同じ色の記録の後で、大きな粒と細かい部分の関係を見る手順に戻します。

図3では、黒っぽいという記録から2つの組織に分かれます。左のように大きな結晶と細かい部分があれば斑状組織、右のようにほぼ同じ大きさの結晶が組み合わされば等粒状組織です。色から直接名前へ進む線は引いていません。

もう1つの誤りは、「大きな粒があるから深成岩」とすることです。斑状組織にも大きな斑晶はあります。粒が大きいかどうかだけでなく、その周りが細かい石基か、ほかの結晶も同程度の大きさかを見ます。周囲を含めて観察すると、組織の違いが見えてきます。

堆積岩を火成岩と混同する場合は、丸い粒をすべて結晶と呼んでいないか確かめます。問題文に「運ばれた粒が積もった」とあれば、その記録を優先して堆積岩のなかまを考えます。逆に「マグマが冷えて固まった」とあれば、堆積した粒の大きさで名前を決めません。見た形だけで迷ったときは、でき方の記述を探し直します。

答えが合わないときには、選び直す前に根拠へ丸を付けます。記録のない特徴を理由にしていたら、その理由を消し、実際に書かれた特徴を使います。記録が足りない場合は、何を追加で見たいかまで述べれば、判断を保留する理由も明確になります。

練習：観察から答えまで

次の4問はそれぞれ独立した問題です。岩石名や理由を言葉で答えましょう。選択肢のある問題では、選ばなかったものが合わない理由も考えます。

問題1

標本Fは、砂の粒が積もって固まった岩石です。れき岩、砂岩、泥岩のうち、記録に合う名前を1つ選び、理由を書きましょう。

問題2

標本Gには、目立つ大きな結晶が細かい部分の中に散らばっています。この組織の名前と、対応する火成岩のなかまを答えましょう。なかまは火山岩か深成岩から選びます。

問題3

標本Hは白っぽい岩石で、うすい塩酸をかけたところ泡が出たという記録があります。石灰岩とチャートのどちらが適切ですか。また、この記録で使った見分ける手がかりを書きましょう。

問題4

標本Jについて「灰色である」という記録だけがあります。Jが火山岩か深成岩かを決められますか。決められる、決められないのどちらかを選び、さらに調べたいことを1つ書きましょう。

答えと考え方

問題1の答えは砂岩です。記録には砂の粒が積もって固まったとあります。れき岩を選ぶにはれきの粒、泥岩を選ぶには泥の粒が根拠になりますが、ここではどちらも示されていません。砂という材料の名前と岩石名を結び付けます。

問題2は斑状組織、火山岩です。大きな結晶が斑晶、その周りの細かい部分が石基にあたります。深成岩の代表的な等粒状組織は、ほぼ同じ大きさの結晶が組み合わさるので、この記録とは異なります。大きな結晶の有無だけでなく、その周囲との違いが決め手です。

問題3は石灰岩です。泡が出たという塩酸への反応が手がかりです。チャートは石灰岩のように泡を出す反応を示さないため、この記録には合いません。白っぽいという色の記録だけを取り出すのではなく、反応の記録と合わせて選びます。

問題4は決められません。灰色という情報だけでは、斑状組織か等粒状組織かがわからないためです。例えば、結晶の大きさがそろっているか、細かい部分の中に大きな結晶があるかを調べます。火山岩と決める答えも深成岩と決める答えも、与えられた記録だけでは支えられません。

覚えておくこと

積もった粒が固まった岩石と、マグマが冷えた岩石を分けます。
火山岩は斑状組織、深成岩は等粒状組織を手がかりにします。
岩石の色に加え、粒の大きさと周囲の様子を見ます。
観察が足りないときは、決められない理由と次に見る点を示します。

家で一緒に見直すとき

お子さまが名前を間違えたら、すぐに正しい名前を伝える前に、問題文のどの言葉から選んだか指さしてもらいます。「黒い」という語だけを指した場合は、その色が複数の岩石に見られることを確認し、粒の大きさや並びを示す言葉を探します。答えを先に覚え直すより、観察の根拠に戻る方が次の問題にも使えます。

斑晶と石基の名前が混ざる場合は、図2のBで大きな結晶と周囲をそれぞれ指さします。その後で用語を対応させ、図1の中央と右の違いを言葉にしてもらいます。一度に名前、でき方、色をすべて言わせず、見える特徴から順に重ねます。

情報が足りない問題では、答えを急がせず「次に何を見れば分けられるか」とたずねます。お子さまが組織を調べると言えたら、色だけでは分けられない理由につなげます。観察の根拠を一つずつたどることで、岩石の名前を選ぶ道筋が残ります。