地質学的記録

地層学、古生物学、その他の自然科学における地質学的記録は、岩石層の層全体を指します。つまり、火山活動によって、または風化した堆積物 (粘土、砂など)から生成された堆積物の堆積によって形成された堆積物です。これには、そのすべての化石内容と、地球の歴史 (過去の気候、地理、地質、表面の生命の進化) に関する情報が含まれます。重ね合わせの法則によると、堆積岩と火山岩の層は互いの上に堆積します。それらは時間の経過とともに硬化して、火成岩に侵入され、地殻変動によって破壊される可能性のある固化した (コンピテントな) 岩柱になります。

地球表面の特定の場所における岩石柱は、岩石の年代に及ぶ期間中のその地域の自然史の断面を提供します。これは岩石史と呼ばれることもあり、特定の地理的地域における、年代、紀元、場合によっては複数の主要な地質時代など、多くの地質学的時間単位にまたがる場所の自然史を垣間見ることができます。地質学的記録は、どの場所でも完全に完全というわけではありません^[1]。ある時代の地質学的力によって、層状のケーキのように堆積物が蓄積する低地が形成されても、次の時代にはその地域が隆起し、同じ地域が化学、風、温度​​、水によって風化して崩壊しているからです。つまり、特定の場所では、古代の地域環境が地質学的力によって新しい地形や特徴に変化するため、地質学的記録が中断されることがあり、実際に頻繁に中断されているということです。大きな河川流域の河口の堆積物コアデータは、深さが 7 マイル (11 km) に達するものもあり、完全に重ね合わせの法則を裏付けています。^{[説明が必要]}

しかし、地質学者は、さまざまな場所にある岩石柱に閉じ込められた広範囲に広がる堆積層を使用して、重ね合わせの法則を使用して、地質学的時間スケールのほとんどをカバーする単位システムを組み立てました。これは、地殻変動の力によって隆起した尾根が新たに侵食と風化にさらされ、地層が折り畳まれて断層が形成される場所で、近くの谷または構造盆地領域も作成され、比較的標高が低く、追加の堆積物が蓄積される可能性があるためです。全体的な地層、地質構造、および広範囲に広がる層によって調整された局所的な地層を比較することにより、17 世紀以来のほぼ完全な地質記録が構築されました。

不一致の修正は、さまざまな方法で実行でき、さまざまなテクノロジーや他の分野の研究からのフィールド調査結果を活用することができます。

この例では、層状の岩石とそこに含まれる化石の研究は生層序学と呼ばれ、蓄積された地質生物学と古生物学の知識を活用します。化石を使用して、同じまたは異なる地質時代の岩石層を認識することができ、それによって、局所的に発生する地質段階を全体的な地質年表に調整することができます。

このUSGS図の単細胞藻類の化石の写真は走査型電子顕微鏡で撮影され、250 倍に拡大されています。

米国サウスカロライナ州では、岩石の中心核から化石藻類のマーカー種が 3 種発見されているのに対し、バージニア州では、3 つの段階と地質年代 37.2 ～ 55.8 MAにわたる始新世 層の岩石層から 3 種のうち 2 種しか発見されていません。

記録の不一致に関する記録を岩石全体の柱状構造と比較すると、失われた種は出現していないこと、および中期始新世初期の地域岩石記録の部分が欠落していることがわかります。これは不一致の 1 つの形態であり、地質学者が岩石記録の地域的な変動を補正するために使用する手段です。残りの 2 つのマーカー種により、サウスカロライナ州とバージニア州の両方で同じ時代 (前期始新世と中期始新世後期) の岩石層を相関させることができ、それによって地域岩石柱を地質記録全体の適切な位置に「調整」できます。

その結果、全体的な岩石記録の図が浮かび上がり、ある場所の不連続性や類似性が他の場所のものと相互に相関するにつれて、全体的な地質記録を、既知の地質時代内の異なるサイズの層のグループを表す一連のコンポーネントサブセクションに分割することが有用になりました。これには、最短の時間スパン段階から、最大で最も厚い地層エオノセムと時間スパンエオまでが含まれます。他の自然科学分野での同時進行の研究により、時間連続体を定義する必要があり、地球科学者は、岩石層のシステムとその識別基準を地質時代のスケールのものと調整することを決定しました。これにより、右の表の左側の列の物理層と中央の列の時間単位がペアになっています。

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  カナダ、アルバータ州立恐竜公園のよく層状化され、完全に露出した堆積層は、風や水にさらされた多数の地層を通して何億年もの岩石の歴史を露出させている広大な地域に広がっています。
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  ハリケーン カトリーナ後のニューオーリンズ: 有史以前に堆積した非石化堆積層。この掘削は、陸軍工兵隊によって耕起/掘削された堤防を修復した後、ロンドン アベニュー運河の下流決壊地点近くの住宅街付近で基盤岩を見つけようとする試みであり、近年の地球史における洪水によって堆積した大量のシルト堆積物に新生層序が見られる。
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  オランダのこの高速道路の切り口には、3 つの堆積時代と 2 つの不一致が見られます。下層の赤い層の層と中間層の色とわずかな角度の変化に注目してください。上層の層は下層の層に対してさらに傾いており、この陸地が海底の一部として経てきたサイクルをよく示しています。
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  スイス、ベルン州タヴァンヌ近郊のペリー・ルーシェネットにあるオックスフォード期（上部ジュラ紀）の周期的堆積物。交互層は石灰岩（軽く、より強固）と泥灰岩/粘土で、主な周期は 20 万年周期です。
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  古代の落石により、落下地点の下にある岩盤記録がさらなる大規模な浸食から守られました。米国ユタ州、グランド ステアケース エスカランテ国定公園のバー トレイル沿いで撮影。
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  南大西洋の研究船 POLARSTERN が重力コアラーで採取した堆積物コア。明るい色と暗い色の変化は第四紀の気候変動によるもので、コアの基準年齢は約 100 万年です。