岩相層序

岩相層序学は、地層または岩石層の研究に関連する地質学である地層学のサブ分野です。主な焦点には、地質年代学、比較地質学、および岩石学が含まれます。

一般的に、地層は岩石の形成方法に応じて主に火成岩または堆積岩です。堆積層は、風化プロセス、有機物の腐敗（生物起源）、または化学的沈殿に関連する堆積物の堆積によって形成されます。これらの層は、多くの化石を含むことで区別できることが多く、生層序学の研究に重要です。火成層は、火山によって地球の表面に噴出した溶岩流の積み重ね、溶岩の破片の層（テフラと呼ばれる）として、および地下深くに形成された層状の貫入岩として発生します。火成層には一般に化石がなく、その地域の地質学的歴史の間に発生したマグマ活動または火山活動を表しています。

地層間の関係を説明するために使われる原理は数多くあります。火成岩が堆積岩層を横切る場合、火成岩の貫入は堆積岩よりも新しいと言えます。重なりの原理は、構造的に乱されていない地層内の堆積岩層は、その下の層よりも新しく、上の層よりも古いとしています。原始水平性の原理は、堆積物の堆積は基本的に水平な層として起こるとしています。

岩相層序学の原理は、デンマークの博物学者ニコラス・ステノが1669年に著した『前期学位論文』で初めて確立された。^{[1]岩相層序}学の単位は、堆積以来乱されたりひっくり返されたりしていない地層の連続では、若い岩石が古い岩石の上にあるという現代の形の重ね合わせの法則に準拠している。 ^[2]横方向の連続性の原理は、一組の層が広範囲に広がっており、追跡可能であることを述べている。^[3]

岩相層序単位は、観察可能な岩石の物理的特性に基づいて認識され、定義されます。単位の岩相には、化学的および鉱物学的組成、テクスチャ、色、一次堆積構造、岩石形成粒子とみなされる化石、または石炭やケロゲンなどの他の有機物などの特性が含まれます。化石の分類は、岩相層序単位を定義するための有効な岩相学的根拠ではありません。地層の物理的外観に基づく記述によって、相が定義されます。^[4]

岩相層序単位の正式な記述には、通常、タイプセクションである層準が含まれる。タイプセクションは、理想的には、単位の全体の厚さを示す、単位の良好な露出である。単位が完全に露出している場所がまったくない場合、またはかなり横方向の変化が見られる場合、追加の参照セクションが定義されることがある。現代の地層学体系化以前にさかのぼる、または表形式を欠く（火山ドームなど）長い歴史を持つ岩相層序単位は、タイプセクションの代わりにタイプ地域を層準として使用できる。単位を定義する地質学者は、他の地質学者が単位を明確に認識できるように、層準を十分詳細に記述することが期待される。^[5]

リソソーム: 本質的に均一な特性を持ち、異なる岩相の隣接する岩塊と相互関係を持つ岩石の塊。例:頁岩リソソーム、石灰岩リソソーム。

基本的な岩相層序単位は層です。層とは、地図化および追跡が可能なほどの大きさの、岩相的に特徴的な地層の単位です。層は、メンバーと層に細分化され、他の層とまとめてグループやスーパーグループにまとめられます。

接触には、適合型と非適合型の 2 種類があります。

適合性: 途切れることなく堆積し、断絶や中断 (地質学的記録の連続性の中断や中断) がない。結果として生じる表面の地層は適合性と呼ばれます。

適合地層間の接触には 2 つのタイプがあります。急激な接触(明らかに異なる岩相の直接分離した層、ダイアステムと呼ばれる小さな堆積断層) と漸次的な接触(堆積の段階的な変化、混合帯) です。

不整合：侵食/非堆積の期間。結果として生じる表面地層は不整合と呼ばれます。

不適合の4つのタイプ:

• 角度不整合: 新しい堆積物は、傾斜または折り畳まれた古い岩石の侵食された表面の上にあります。古い岩石は、新しい岩石とは異なる角度で傾斜しています。
• 不整合: 新しい層と古い層の接触は、目に見える不規則な侵食面によって特徴づけられます。堆積環境がないため、不整合面の真上に古土壌が形成される可能性があります。
• 準整合: 不整合面の上下の層状面は平行です。動物相の断絶によって示されるように、時間的なギャップは存在しますが、侵食はなく、堆積のない期間があるだけです。
• 不整合: 比較的新しい堆積物が、古い火成岩または変成岩の真上に堆積します。

地質学者は、岩相層序単位を相関させるために、層相を定義し、基準として使用できる重要な層または重要なシーケンスを探します。

• 直接的な相関関係: 岩相、色、構造、厚さなどに基づきます。
• 間接相関：電気対数相関（ガンマ線、密度、抵抗率など）^[6]

地質学的相関^{[要出典]は、}堆積盆地の層構造の形状を再構築するための主なツールです。岩相相関は、異なる場所にある地質学的断面のどの層(地層) が現在 (または過去に) 同じ地質体に属しているかを決定する手順です。 ^[7]識別は、岩石の物理的および鉱物学的特性の比較と、ステノの 原理として知られる一般的な仮定に基づいています。^[8] 1. 堆積地層は時間的に連続して発生し、最も新しいものが上部にあります。
2. 地層はもともと水平です。
3. 地層は、薄くなるか障壁に遭遇するまで、すべての方向に広がっています。

結果は相関図 (A) として提示されます。実際の相関図には、地層の境界があいまい、地層内の岩石の組成や構造にばらつきがある、地層の順序が不整合であるなど、多くの困難が伴います。相関図に誤りが生じることは珍しくないのはこのためです。利用可能な断面間の距離が減少すると (たとえば、新しい井戸を掘削するなど)、相関図の品質は向上しますが、一方で間違った地質学的決定が下され、地質学的プロジェクトの費用が増加する可能性があります。

重ね合わせの法則は、識別可能な成層を欠く貫入岩、大きく変形した岩、または変成岩には適用できません。このような岩はリソデミック岩と呼ばれ、岩石の特性に基づいて決定および範囲が定められます。1983 年の北米地層規則では、地層に相当するリソデム、グループに類似するスイート、スーパーグループに類似するスーパースイートという正式な用語が採用されました。リソデムは基本単位で、単一の岩石タイプまたは 2 つ以上のタイプの混合で構成され、周囲の単位と区別できる明確で一貫した岩相特性を備えている必要があります。地層と同様に、リソデミック単位には、岩石名またはその形状を説明する用語と組み合わせた地理的名称が与えられます。スイートという用語は推奨されていません。また、 2 つ以上の遺伝的クラス (堆積性、変成性、または火成性) の岩体に適用される複合体という用語も正式に定​​義されています。これにより、リソデミック単位の2つの階層が確立されます。^[9]

スウェーデンでも同様の規則が採用されている。^[10]しかし、1994年の国際地層ガイドでは、起源が不明な深成岩や非層状変成岩を岩相層序学における特別なケースとみなしている。^[9]

• 生物層序学
• 年代層序
• 地層学
• 地球科学

• ボッグス、サム (2006)。堆積学と地層学の原理(第 4 版)。アッパー サドル リバー、ニュージャージー: ピアソン プレンティス ホール。ISBN 0131547283。
• *ブルックフィールド、マイケル E. (2004)。地層学の原理。マサチューセッツ州マールデン：ブラックウェル出版。ISBN 978-1-4051-1164-5. 2014年11月12日閲覧。
• クンプライネン、リスト A. (2016 年 10 月 17 日)。 「スウェーデンにおける地質命名ガイド」。GFF。139 (1): 3-20。土井: 10.1080/11035897.2016.1178666。
• 北米地層命名委員会 (2005 年 11 月)。「北米地層コード」(PDF)。AAPG紀要。89 ( 11 ): 1547–1591。Bibcode :2005BAAPG..89.1547.. doi :10.1306/07050504129。2020年8 月 8 日閲覧。
• Olea, Ricardo A.; Sampson, Robert J. (2003). 「CORRELATOR、高解像度の岩相層序の坑井ログ相関のための対話型コンピュータプログラム」(PDF) 。 2020年11月1日閲覧。
• ステノ、ニコラス (1916) [1669]。ニコラス・ステノの『自然の作用によって固体内に閉じ込められた固体に関する論文：序文と注釈付きの英語版』。ジョン・ウィンター訳。ニューヨーク、マクミラン社、ロンドン、マクミラン・アンド・カンパニー・リミテッド。
• 第四紀層序小委員会（2002年）。「リソデミック層序」 。 2020年5月10日閲覧。
• Voronin, YA (1973)。地質学における数学的手法とコンピュータの応用に関する方法論的問題。ノボシビルスク、ヤクーツク：ソ連科学アカデミーシベリア支部コンピュータセンター。

• オンライン地層柱状図ジェネレータ
• Tamu.edu: 岩相層序学
• USGS.gov: 岩相層序
• 年齢名