金生山の大理石・ 根尾谷の菊花石 の生成について 菊花石の「聖典」ともいうべきサイト 菊花石物語 http://www.kikkaseki.com/generation/page1.html に 古生代に出来た石灰岩の山が岐阜県には 北から飛騨高山、郡上八幡、根尾谷、山県、本巣、揖斐、春日 伊吹山、金生山と続いています それで、この続く山列を「美濃海山列」とも呼んでいます これらの石灰岩の山は、古生代ペルム紀に繁栄した 原生動物のフズリナ、棘皮動物の海ユリ、巨大な貝のシカマイヤなどの 生物がつくった化石から出来ています そして、北にいく程、化石の年代が古くなっています。 こうした石灰岩は、南の暖かい海の環礁で出来た珊瑚礁であり これらの珊瑚礁がプレート移動により 飛騨高山、郡上八幡と北のほうから順に運ばれて来て押し上げられたのです そして海のない岐阜県に古代の海の恵みを与えています とあります つまり、伊吹山や根尾谷が海底から隆起したというのは間違えで 金生山も根尾谷も、遠く赤道付近から運ばれたものということになります 埼玉県の武甲山をはじめとする日本各地の石灰岩の山には 熱帯のサンゴ礁が起源と考えられる石灰岩が存在するといいます この石灰岩は、地球のプレートの運動で日本まで運ばれ 日本列島にくっついたものです こうした付加作用によってできた陸地を、付加体といいいます なお、菊花石の花がどのように形成されたか？ については 菊花石物語に http://www.kikkaseki.com/generation/page2.html 約７千万年前、白亜紀の終わり頃から地球が活動期に入り 地球規模で造山活動が起こりました 付加体として乗り上げた赤倉山や舟伏山からも この頃にマグマが噴出したと考えています (中略) マグマの流れが止まると、マグマの中の石灰質の粒子が上にあがっていきます 粒子が集まり花となる核を形成するのです そして冷えるとまだ軟らかいゲル状のマグマの中の核が圧縮され弾けます→花 マグマが軟らかい時に弾けて広がったので、多くの花の花弁が乱れています とあります また、小さな母岩は早く冷えるので核の結合が少ない→小花ができる 硬い母岩は、石灰質の含みが少ない→小花ができる 母岩が軟らかいと弾けた核が花弁の中に同化してしまい 芯の無い花をつくるそうです 勉強になります 菊花の母岩は暗色の玄武岩が多く 一方、菊に見える模様は、方解石(石灰岩の主成分鉱物) または石英という事はほぼ間違いないとされます 以上の話を総合すると 菊花石の花とは マグマ由来の玄武岩の中に、放射状にはじけた石灰岩であり 石灰岩(方解石)が、地熱の作用によって 玉髄やメノウといった石英質に置き換わったものもある ということではないでしょうか・・・ 但し、石灰岩(炭酸カルシウム CaCO3)と 玉髄やメノウ(二酸化ケイ素 SiO2)とでは 成分が違うので 石灰岩が玉髄やメノウになることはありません 化学変化では、原子の集まり方が変わるだけで ある原子が別の種類の原子に変化することはありません (質量保存の法則) この場合、１つ考えられるのは 石灰岩といっても チャート質を含むものだったとすると あるのかもしれません 石灰岩は、貝類やサンゴなどの水中動物の 貝殻や骨格などが水底に積もって出来た堆積石で 主成分は、炭酸カルシウムです チャートも堆積岩の一種ですが 主成分は、水晶、メノウ、ジャスパーと同じ石英です この成分を持つ放散虫・海綿動物などの動物の殻や 骨片(微化石)が海底に堆積してできた岩石と言われています  金生山 (転写) 標高はわずか217ｍ なお 石灰岩は、炭酸カルシウムを主成分とする岩石で 方解石という鉱物の集合体です 方解石を主成分とする堆積岩です 大理石は、石灰岩の一種で、結晶質石灰岩とも呼ばれます 石灰石が、地中(マグマ)の熱によって熱変成を受け、再結晶化した変成岩です 但し、一般的には建築物の壁などに石材として使われる石灰石を 大理石と総称しているため 熱変成を受けていない石灰石も 石材として使われる場合は大理石と呼ばれる場合があるそうです それから、熱や圧力をほとんど受けていない石灰岩では 肉眼的な大きさの方解石結晶はありません 再結晶した石灰岩の破断面には 方解石の劈開面(へきかいめん)がよく見られるといいます 〔結晶に機械的な力を加えると特定の方向に沿って割れ 平滑な面が出現することを劈開という〕 プレートテクトニクス 地球の大陸は、かつて超大陸としてまとまっていたとされます この大陸を「パンゲア大陸」と呼びます 超大陸パンゲアにまとまっていた地球上の陸地が 約２億年前に分裂を開始し やがて現在の地球の大陸になったといいます なぜ大陸は移動するのでしょうか？ プレートテクトニクスという現象によって 大陸が移動しているというのが、現在主流な科学説です マントルというものがあります 地球の核(コア)の外側にある層で 地球の体積の８３％を占めるといいます 地球型惑星などでは金属の核に対して マントルは岩石からなるそうです マントルの対流によって 高温のマントルが地球の岩盤の裂け目 (＝海嶺)から噴出します それが固まり新しい岩盤(プレート)として加わり 裂け目は広がり続けます 広がる亀裂がある一方で、球面積を維持するために どこかで縮む必要があり 「プレートの沈み込み」と言われる現象が起こります プレートは「海嶺」(岩盤の裂け目)で成長し 「海溝」では一方の岩盤がもう一方の岩盤の下にもぐり込み マントルの方に下がっていくというわけです ４０億年前の地球では このプレートの世代交代(プレートテクトニクス)が 球面のいたるところで進行していたと考えられています その理由は地球が若く新陳代謝が活発だったためだとされます 原始地球のマグマオーシャン(マグマの海)が 冷えて固まった地球の岩盤や その裂け目で新しく生まれるプレートは 主に玄武岩からできているそうです 海の岩盤はこの玄武岩からできているのです これに対して、陸の岩盤は、玄武岩の岩盤が プレートテクトニクスによって、深く沈み込み もう一度融けて、再び固まった花崗岩からできているのです ワインを蒸留するとブランデーになるのと同じ原理で 玄武岩を熱して溶かすと、溶け出しやすい軽い成分が抽出できます それが固まると花崗岩という軽い岩石になるのです こうしてできあがった花崗岩の岩盤(大陸地殻・大陸プレート)は 分厚く軽いため マントル〔橄欖岩(かんらんがん)の部分〕に対して浮き上がり 地形的に大きく盛り上がって大陸となったとされます ４０億年前、海水に満たされた地表のあちらこちらで 一斉にプレートの沈み込みが始まり 花崗岩が大量に生産され 大陸が急速に成長していったとされます 地殻がマントルの上に浮くのは 地殻の方がマントルより比重が小さいためで 大陸はマントルという「水」に浮かんだ「氷山」のようなものである と言います また、海洋地殻より大陸地殻の方が軽いわけです つまり大陸地殻は地球で一番軽い このためいったんできてしまった大陸はなくなることはありません 「日本列島が沈没」するようなことはないのです 大陸は４０億年前から急激に成長し ２５億年前には海と陸の比は 現在と同じ７対３になったとされます ２５億年前から大陸が大きくならなくなったのは 地球が冷えていくにつれ 地球の新陳代謝が衰え、花崗岩の生産が頭打ちになり 花崗岩の生産と、大陸の風化や浸食との量が釣り合うようになった という説が有力です プレート(地殻)は、地球内部の高温の物質が 海底から外に出て冷えて固まったもので これがどんどん外に出てくる また同時に海洋プレートの沈み込みも起きている このためプレートは年に数ｃｍずつ動く マントルの上に浮いているプレートの一部が大陸なので 大陸も年に数ｃｍから１０ｃｍ程度移動する いくつもの大陸が衝突・融合してできた大陸を「超大陸」という やがて超大陸はいくつかの大陸にばらけ また集合して、地球の裏側あたりに新しい超大陸を作る 大陸はほぼ５～６億年の周期で集合し 現在までに４回にわたって超大陸を作ってきた これがプレートテクトニクスという説です パンゲアとヒマラヤ パンゲア大陸は 古生代のペルム紀(約２億９５００万～約２億４５００万年前)から 中生代の三畳((約２億４５００万年前～約２億年８００万年前)にかけて 存在したと考えられている超大陸 パンゲアとは、ギリシア語で「すべての陸地」という意 約２億年前に超大陸パンゲアにまとまっていた 地球上の陸地が分裂を開始した 分裂した大陸のうちインド亜大陸をのせたプレートは １億３５００万年ほど前に独立し、北へ向かって移動 数千キロにもおよぶ大移動の後 ５０００万年前～４０００万年前頃にユーラシア大陸に衝突 ユーラシア大陸の地殻を押しちぢめると同時に インド亜大陸の地殻はその下へもぐり込み その結果、ユーラシア大陸は押し上げられ 世界最高峰のヒマラヤ山脈が誕生 海底だったところが押し上げられてできたため ヒマラヤ山脈では、アンモナイトや二枚貝などの 海の生物の化石を見つけることができる ヒマラヤ 山脈・ アルプス山脈、ロッキー山脈、日本アルプスなどは 地層の褶曲〔地殻にはたらく力によって地層が波状に押し曲げられること〕 によってできた山脈である 日本では５０万年前、巨大な海底大地の一部であった 伊豆半島の衝突がはじまり その力で本州に褶曲山脈がつくられたとされる とされています 超大陸 大陸はほぼ５～６億年の周期で集合し 現在までに４回にわたって超大陸を作ってきたとされます ヌーナ大陸(１９億年前に誕生)・ パノティア大陸(１５～１０億年前)・ ロディニア大陸(１０～７億年前。６億年前頃から分裂)・ パンゲア大陸(２億５千万年前頃誕生。２億年前頃から分裂) 未来の超大陸については 「パンゲア・ウルティマ大陸説」と「アメイジア大陸説」があります ☆ パンゲア・ウルティマ大陸説 最後のパンゲアの意。パンゲア・プロクシマ大陸(次のパンゲア)ともいう ２億５０００万年後から４億年後にかけて形成 大西洋に海溝ができて沈み込みが始まり、大西洋が閉じることになり 現在アフリカ大陸とユーラシア大陸から離れつつある 北アメリカ大陸と南アメリカ大陸が戻ってきて合体 オーストラリア大陸と南極大陸については 東アジアに衝突するか独立した大陸のまま残るかで予測が分かれている ☆ アメイジア大陸説 アメイジアは、アメリカとアジアをつなげた造語 ノヴォパンゲア大陸(新しいパンゲア)ともいう。２億年後に出現 パンゲア・ウルティマ大陸説とは逆に太平洋が消滅し アフリカ大陸、ユーラシア大陸、アメリカ大陸、オーストラリア大陸が合体 ユーラシアとアメリカが衝突し、その南にオーストラリアが衝突するか オーストラリアが両者の間に割り込むところまで北上するか 南極大陸がオーストラリアの南側に衝突するか単独の大陸のままで残るか などについて予想が分かれている マントル対流説 地球のコア(核。外核と内核からなる)の外核は 大部分が液体の状態にあるといいます 外核は、４０００～６０００℃の高温で 鉄を主成分にニッケルを多く含んだ どろどろの液体金属からなるそうです これが、もっと高温の内核 〔鉄やニッケルからなる固体状。圧力が極めて高いため 鉄が固体として存在していると見られている〕 によって加熱され、対流運動をします 対流とは、温められた部分の液体が膨張して軽くなり 上に昇って、冷たい液体と入れ替わる現象です みそ汁をおわんに入れておくと次第にさめていきますが その時、ぐるぐると動いているのがわかります これが対流です また、地球のコアの外殻は 地球の自転に引きずられて、回転運動もしています これによって電流を生じ、磁場を発生させている というのが発電機理論 (ダイナモl理論)です ちなみに、対流が止まり、地下の動きがなくなれば 地震や火山活動も起こらなくなるそうです 地球は、小さな惑星同士が衝突、結合することを繰り返し 次第に大きくなって生まれたとされる この衝突したときの巨大なエネルギーが 地球内部の熱のもとと考えられている また、地球をつくる元素のうち 放射線を出しながら崩壊していく放射線元素があり 崩壊にともない熱を発生する この熱は、衝突時に地球内部に蓄えられた熱 とほぼ同じくらいだと考えられている そしてこうした地核の熱によって マントル内にもきわめてゆるやかな熱対流が存在し これが地殻変動の原因である とする考えを「マントル対流説」といいます マントルは液体ではなく固体ですが 長期的に見ると流動的にふるまうとされます 岩石は、地震など急激な力に対しては固体的に振る舞いますが ゆっくりと加わる力に対しては液体的に振舞うとされます これは氷も同じでこのため氷河は流れるそうです 千歳飴を急激な力を加えて曲げるとポキンと折れますが ゆっくりひっぱる感じに曲げてゆくと曲がってゆく またこのとき細くなっていく＝流れている＝粘弾性を持つ 岩石が粘弾性を持っているので、マントルは流れることができ 地殻がマントルに浮いていられるとされます 付加体と日本列島 大陸地殻の下に海洋地殻が沈みこむときに 海洋地殻の上に乗っかっていたサンゴ礁(石灰岩)や土砂が 大陸の方にくっついて、大陸を成長させる これを「付加」といいます 埼玉県の武甲山をはじめとする日本各地の石灰岩の山には 熱帯のサンゴ礁が起源と考えられる石灰岩が存在します この石灰岩はプレートの運動で日本まで運ばれ 日本列島にくっついたものとされます 付加作用によってできた陸地を付加体といいます 日本列島の多くの部分はこの付加体からなると考えられています また付加体により日本列島は現在も成長しているそうです 秩父帯 〔房総半島から関東山地、赤石山脈(南アルプス) 紀伊山地、四国山地、九州山地を経て沖縄本島までの 長さ１５００ｋｍにわたって帯状に分布する地層〕は 古生代中期～中生代中期の古い付加体 四万十帯 〔秩父帯より太平洋側にある 房総半島から関東山地、赤石山脈、紀伊山地、四国山地南部 九州山地南部を経て沖縄本島までの 長さ１８００kmにわたって帯状に分布する地層〕は 中生代後期～新生代の新しい付加体 日本列島の起源 １億３千万～１億年前に、中国大陸の南部の縁(へり)に横ズレが起き これが移動して、中国北東部に衝突 これが日本の原型となったとされます これを起こしたのがイザナギプレート(６千年前頃には消滅) 中央構造線〔関東から九州へ縦断する大断層〕は そのときの衝突によってできたとされます 中央構造線は現在も活動している 「活断層」(地震の原因となる断層＝動く可能性のある断層)で とくに四国付近は活動度がＡ級の要注意活断層 その後、付加作用によって、日本列島の土台へと成長 ２５００万年前頃、激しい火山活動により 大陸の縁の部分がさけはじめ ２０００万年前頃から、大陸を離れはじめ、日本海が形成された と考えられています 地 震 世界の地震の１割が日本で起きていると言われている 日本の地震はほとんどの場合４枚のプレートが原因 日本が乗っているユーラシアプレートと北米プレートの下に フィリピン海プレートと太平洋プレートが 年に数ｃｍずつもぐり込むことにより 太平洋側で地震が多く起こる といいます 地震はプレートが元に戻ろうとする時に起こるとされ 海洋地殻が、大陸地殻とぶつかると 海洋地殻の方が重くて強いので、大陸地殻の下に入っていく このため大陸地殻が引きずられて、プレート(地殻)はどんどん曲っていく この曲っていったプレートが限界までくると 元に戻る力が発生し地震が起こるそうです これが「海洋型地震」 また、このプレートが元に戻ろうとするエネルギーの発生が 地殻同士の境目だけでなく、プレート内部でも起き 断層などができて地震が起こる場合があり これが「内陸型地震」 プレート(地殻) 地球には、大陸地殻と海洋地殻をあわせて １４～１５枚(分類の仕方で異なる)の大規模なプレートがある とされています ユーラシアプレート、北アメリカプレート、南アメリカプレート 太平洋プレート、アフリカプレート、南極プレート、 アラビアプレート、インド・オーストラリアプレート、 フィリピン海プレートなど 日本は、北米プレート(大陸地殻)、ユーラシアプレート(大陸地殻) 太平洋プレート(海洋地殻)、フィリピン海プレート(海洋地殻)の ４つの上に乗っかっています また、小規模なプレート(地球に４０枚程度存在するとされる)としては 沖縄プレート(台湾の北端から九州の南端)があります 東北日本が乗っている北米プレートと 西南日本が乗っているユーラシアプレートの境界線が 糸魚川－静岡構造線と呼ぶ大断層で 両プレートがここで押し合いをしているそうです また、北海道の襟裳岬沖から房総半島沖にかけて 水深８０００ｍ以上の巨大な谷＝日本海溝 があり 太平洋の沖合から日本に押し寄せてきた太平洋プレートが この日本海溝から日本列島の下に沈み込むとされています フィリピン海プレートがユーラシアプレートの下に沈み込むのが 駿河湾トラフと南海トラフ フィリピン海プレートが北米プレートの下に沈み込み さらにその下に日本海溝から太平洋プレートが沈み込む という複雑な構造を持つのが相模トラフ です ( トラフは海溝と同じ深い谷 ６０００ｍより深いものが海溝、浅いものがトラフ ) 日本には、中央構造線と 糸魚川－静岡構造線という２つのとりわけ大規模な断層があり 〔構造線とは大規模な断層のこと〕 これを境に両側の地質がまったく異なるそうです 糸魚川－静岡構造線の東には フォッサマグナ〔フォッサは裂け目、マグナは大きいの意〕 という地溝があるが 現在は火山噴出物などで埋まっているそうです フォッサマグナを境に東を東北日本、西を西南日本といいます 西南日本に当たる飛騨山脈(北アルプス)は ５億５千万年前～６５００万年前の地層(中生代や古生代の地層) であるのに対し 東北日本にあたる妙高連峰付近は ２５００万年前以降の堆積物や火山噴出物で これは大規模な地殻変動が関係していることを示している とされます  養老山地から望む金生山の石灰岩鉱山 (転写)
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