風化皮

風化皮膜は、風化のプロセスによって形成された個別の岩石片の変色した、化学的に変化した外側の領域または層です。風化皮膜の内側の境界は、それが形成された岩石片の外側の表面とほぼ平行です。風化皮膜を持つ岩石片は通常、個別の岩片であり、大きさは小石から玉石または丸石までさまざまです。これらは通常、地表に横たわっているか、沖積層、崩積土、氷河堆積物などの堆積物の中に埋もれて発生します。風化皮膜は、一定期間にわたって空気または地表近くの地下水にさらされることによって岩石の外側部分が変化したことを表します。通常、風化皮膜は鉄またはマンガン（またはその両方）とシリカが豊富で、黄赤色から赤みがかった色に酸化されます。多くの場合、風化皮膜は異なる色の複数の帯を示します。^{[1] [2] [3]}

球状風化は風化皮膜と混同されることもあるが、化学的風化の別のタイプであり、玉石や岩塊などの再加工され運ばれた岩片ではなく、地球の表面下の節理のある 岩盤のブロックの周囲に球状の風化物質の層が徐々に形成される。^{[4] [5]}

風化皮膜は、第四紀の 堆積物または地形の相対的な年代を決定するために長い間使用されてきた。これは、同様の岩石タイプで構成される砂利の風化皮膜の厚さを比較することによって行われる。より厚い風化皮膜を持つ砂利を含む堆積物は、より薄い風化皮膜を持つ岩石を含む堆積物よりも古いと解釈される。同じ厚さの風化皮膜を持つ砂利を含む堆積性堆積物は、ほぼ同時期の年代と解釈される。相対年代測定における風化皮膜の使用は、北極、南極、およびアルプス地域で広く使用されており、氷河 モレーンとティル、河川堆積物と段丘の相関関係にも使用されている。^{[6] [7] [8]}

さらに、風化皮膜は、砂利サイズの岩石が風化プロセスにさらされた絶対的な時間を決定するために使用されています。この手法は、風化皮膜の厚さとそれが形成されるのにかかった時間の関係は対数関数で表されることを初めて主張した Cernohouz と Solc ^[9]によって提案されました。これは、砂利サイズの岩石または遺物を含む堆積性堆積物の絶対年代を、C ¹⁴などの絶対年代測定法を使用して決定し、同様の岩相の岩石の風化皮膜の厚さを測定することによって行われます。絶対年代測定法と風化皮膜の厚さの測定から得られた日付は、他の堆積性堆積物の岩石の年代測定のための年代対厚さ曲線を作成するために使用されます。この年代測定法は、アルプス地域の氷河堆積物によく適用されています。^{[6] [7] [10] [11]}

黒曜石水和年代測定法は、黒曜石でできた遺物や砂利の中にできる風化外皮を利用する年代測定法の一種です。新鮮な黒曜石が空気にさらされると、通常 1% 未満の水分しか含まれていません。時間が経つと、通常は遺物の製造に伴って生じる破損面から黒曜石に水がゆっくりと拡散し、水和ガラスでできた風化外皮（黒曜石水和帯）が形成されます。この帯の厚さは、40～80 倍の高倍率顕微鏡、SIMS（二次イオン質量分析法）による深さプロファイリング、IR-PAS（赤外線光音響分光法）などのさまざまな技術を使用して確認および測定できます。^{[12] [13] [14]}

黒曜石の水和帯の厚さから絶対年代を決定することは複雑で問題が多い。第一に、ガラスの水和が起こる速度は温度によって大きく変化する。黒曜石の水和帯の形成速度は温度とともに増加する。第二に、水和速度と黒曜石の水和帯の形成速度は黒曜石の地球化学によって変化し、固有の水分含有量も水和速度に影響を与えると思われる。最後に、水蒸気圧も黒曜石の水和速度に影響を与える可能性がある。黒曜石の水和帯の速度を黒曜石の地球化学（例えば「産地」）、温度（通常は「有効水和温度」または EHT 係数を使用して概算）およびその他の要因に応じて制御できる場合、黒曜石の水和技術を使用して遺物の年代を測定できる可能性がある。^{[12] [15]}

黒曜石の水和帯の有無は、先史時代の黒曜石の破片と現代の石工が作った黒曜石の破片を区別するのに使われてきた。この区別ができるのは、黒曜石の新しく剥がれた表面で容易に検出できるほどに帯が大きくなるには約70年かかるためである。例えば、黒曜石の水和帯が発達していないことの根拠として、現代の石工がルイジアナ州のポバティーポイント遺跡に黒曜石の標本を持ち込んだと結論づけられた。^[16]

• リーゼガングリング