堆積学

堆積学は、砂、^[1]、シルト、粘土^[2]などの現代の堆積物と、それらの形成（侵食と風化）、輸送、堆積、続成作用^[3]のプロセスの研究を網羅しています。堆積学者は、現代のプロセスに関する理解を、堆積岩や堆積構造の観察を通じて地質学の歴史を解釈するために応用しています。^[4]

堆積岩は地球表面の最大 75% を覆い、地球の歴史の多くを記録し、化石記録を保有しています。堆積学は、岩石層または地層間の物理的および時間的関係を研究する地層学と密接に関連しています。

現在地球に影響を与えているプロセスは過去と同じであるという前提は、岩石記録の堆積物がどのように形成されたかを判断するための基礎となります。今日の類似の特徴を岩石記録の特徴と比較することにより、たとえば現代の砂丘を古代の風成砂岩に保存された砂丘と比較することにより、地質学者は過去の環境を再構築します。

堆積岩には、砕屑岩、炭酸塩岩、蒸発岩、化学岩 の 4 つの主要な種類があります。

• 砕屑岩は、前駆岩の風化と浸食から生じた粒子で構成され、主に破片状の物質で構成されています。砕屑岩は、その主な粒径と組成によって分類されます。過去には、「砕屑性堆積岩」という用語は、シリカを多く含む砕屑性堆積岩を表すために使用されていましたが、砕屑性炭酸塩岩の場合もありました。より適切な用語は、珪質砕屑性堆積岩です。
  • 有機堆積岩は、生物学的残骸の蓄積から形成された重要な堆積物であり、石炭やオイルシェールの堆積物を形成し、通常は砕屑性堆積岩の盆地内に見られます。
• 炭酸塩は、さまざまな有機および無機プロセスによって沈殿したさまざまな炭酸塩鉱物（ほとんどの場合、炭酸カルシウム（CaCO ₃ ））で構成されています。
• 蒸発岩は地球表面の水の蒸発によって形成され、最も一般的には岩塩や石膏が含まれます。^[5]
• 一部の炭酸塩を含む化学的堆積岩は、水溶液からの鉱物の沈殿によって堆積します。これにはジャスピライトやチャートが含まれます。

堆積岩は、現代社会と古代社会が利用してきたさまざまな製品を提供します。

• 芸術：大理石は変成 石灰岩であるが、美学と芸術の追求において堆積岩が使用された例である。
• 建築用途: 堆積岩由来の石は寸法石材や建築に使用され、特にスレート（変成頁岩）は屋根材に、砂岩は荷重を支える支柱に使用されます。
• 陶磁器および工業材料：レンガを含む陶器および陶磁器用の粘土、石灰岩から得られるセメントおよび石灰。
• 経済地質学：堆積岩には、鉛、亜鉛、銀のSEDEX鉱床、銅の大規模な鉱床、金、タングステン、ウランの鉱床、その他多くの貴重な鉱物、宝石、重鉱物砂鉱床を含む工業用鉱物の大規模な鉱床があります。
• エネルギー:石油地質学は、石油の 鉱床を生成する堆積岩の能力に依存しています。石炭とオイルシェールは堆積岩に含まれています。世界のウランエネルギー資源の大部分は、堆積層に含まれています。
• 地下水: 堆積岩には地球の地下水帯水層の大部分が含まれています。これらの帯水層の範囲とそこからどれだけの水を汲み上げることができるかについての理解は、帯水層を保持する岩石 (貯留層) に関する知識に大きく依存します。

堆積学、つまり堆積物を研究する目的は、岩石単位を堆積させる堆積条件と、盆地内の個々の岩石単位の関係に関する情報を導き出し、堆積層と盆地の進化、ひいては地球の地質学史全体を首尾一貫して理解することです。^[要出典]

この科学的根拠は斉一説の原理であり、古代の堆積岩内の堆積物は、現在地球の表面に堆積している堆積物と同じ方法で堆積したとしている。^[要出典]

堆積学的条件は堆積物が堆積するにつれて堆積物内に記録されます。現在の堆積物の形状は過去の出来事を反映しており、堆積物に影響を与えるすべての出来事、堆積物質の起源から続成作用後に堆積物に及ぼされるストレスまで、研究に利用できます。^{[引用が必要]}

重ね合わせの原理は堆積物の順序を解釈する上で重要であり、堆積物が激しく褶曲または変形していることが多い古い変成帯や褶曲・逆断層帯では、若い指標や段階的な層理を認識することが堆積物の断面の解釈、そして多くの場合その地域の変形や変成構造の解釈に重要です。^[要出典]

堆積物の褶曲は、原初水平性の原理に基づいて分析されます。原初水平性原理とは、堆積物はその安息角で堆積し、ほとんどの種類の堆積物では、その安息角は基本的に水平であるというものです。したがって、若い方向がわかれば、岩石を「展開」し、そこに含まれる堆積情報に従って解釈することができます。

横方向連続性の原理は、物理的物体または地形によって遮られない限り、堆積層は最初はあらゆる方向に横方向に広がることを述べています。

横断関係の原理は、地層の層を横切ったり侵入したりするものは、地層の層よりも新しいということを述べています。

堆積岩の性質と堆積条件に関するデータと証拠を収集するために堆積学者が使用する方法には以下のものがあります。

• 岩石単位の露頭と分布を測定し、記述する。
  • 岩石層の記述、厚さ、岩相、露頭、分布、他の層との接触関係を文書化する正式なプロセス
  • 岩石単位の分布をマッピングする
• 岩石コアの説明（炭化水素探査中に井戸から掘削および抽出されたもの）
• シーケンス層序
  • 盆地内の岩石単位の進化を記述する
• 岩石の 岩相を説明する。
  • 岩石学および岩石学、特に堆積物のテクスチャ、粒径、粒子形状（球形度、丸みなど）、分類および組成の測定
• 岩石の 地球化学分析
  • 同位体地球化学、放射年代測定法の使用を含む、岩石の年代と起源地域との類似性を決定する

泥岩の形成に関する長年の理解は、インディアナ大学（ブルーミントン）とマサチューセッツ工科大学の地質学者によって疑問視されてきた。2007年12月14日発行のサイエンス誌に掲載されたこの研究は、泥は水の流れが遅いか静止しているときにのみ沈殿するという地質学者の一般的な見解に反論し、「泥は流れが速いときでも堆積する」ことを示している。この研究は、一部の泥岩が流れの速い水で形成された可能性があることを示している。「泥岩は、広く想定されているよりもエネルギーの強い条件下で堆積する可能性があり、多くの地質学的記録の再評価が必要である。」^[6]

マッククエーカーとボハックスは、シーバーらの研究をレビューして、「これらの結果は、これまで静水下で継続的に堆積したと解釈されてきたすべての泥岩の批判的な再評価を要求する。このような岩石は、過去の気候、海洋の状態、軌道の変化を推測するために広く使用されている」と述べています。^[7]

泥岩に関する最近のかなりの研究は、シェールガスとタイトオイル（またはライトタイトオイル）の両方の非在来型貯留層として泥岩から炭化水素を商業的に生産するという最近の取り組みによって推進されてきた。^[8]

オーストラリアの堆積学者ドゥトキエヴィッチによる最近の研究では、地殻循環が地球の気温や気候変動とどのように関係しているかが説明されている。この研究では、炭素と水の循環、そして熱が海洋による炭素捕捉の現在および将来の能力に与える影響について説明されている。 ^[9]

• 砕屑岩 – 鉱物や岩石の破片でできた堆積岩リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 石炭 – 主に炭素からなる可燃性の堆積岩
• 地質学 – 地球の物理的構成に関する科学的研究
• 火星の鉱物学 – 火星の鉱物学の概要
• オイルシェール – ケロゲンを含む有機質に富んだ細粒の堆積岩
• 鉱石の起源 – 地球の地殻内でさまざまな種類の鉱床がどのように形成されるか
• 岩の形成
• シーケンス層序学 – 堆積物のグループの研究と分析
• 植生による堆積構造

• ウィキメディア・コモンズの堆積学に関連するメディア