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理科 · 岩石のつくり

岩石の粒はどうできた？結晶の成長と砂の固結を分けて考えよう

編集：ひと息遊戯・ひと息学び 運営 · 公開日： · 編集方針

石材や岩の写真を見ると、粒が目立つものも、細かくて見えにくいものもあります。その違いを読むときは、まず「その粒はどうできたのか」と問い直してみましょう。大きさだけを見て、すべてを同じ理由で説明することはできません。

ここでは、溶けた物質から結晶が育つ場合と、すでにあった砂などのかけらが集まる場合を比べます。岩石名を順に暗記するより、材料から岩石になるまでを短い矢印でつなぐのが目標です。専門の前提記事や実物の採集は必要ありません。

「冷えて固まる」の前に、何だったかを見る

最初の例題は、マグマが冷えて固まった岩石を尋ねます。溶けていた岩石物質からできるのが火成岩です。「固いから火成岩」ではなく、「溶けた物質→冷却・固化」というでき方を答えの理由にします。

選択肢の堆積岩は、砂などがたまって岩石になる場合を含む別の分類です。変成岩は、もとの岩石が熱や圧力などで変化したもの。固体の岩石が変化することと、マグマが固まることを分けます。堆積物という名前も、マグマからできた岩石の分類には当てはまりません。

ゆっくり冷えると、結晶が育つ時間を取れる

2つ目の例題では「地下でゆっくり」と「一般に」が手がかりです。結晶が成長する時間を長く取れるため、比較的大きな結晶粒ができやすくなります。花崗岩は、このように地下で固まった深成岩の例です。

急な冷却では結晶が十分に育たず、細かい粒やガラス質になりやすいので、「ガラス質だけになる」はこの問いに合いません。「粒の大きさは冷却速度に関係しない」も違います。ただし、今地表にあるというだけで、そこで冷えたとは決められません。地下でできた岩石が、隆起や侵食などを経て地表に現れることもあります。

砂岩の粒は、集まる前からあったかけら

3つ目の例題は、主に砂が固結してできた岩石です。答えは砂岩。ここで追うのは、マグマの中で育つ結晶の大きさではなく、たまったかけらの大きさです。岩石や鉱物のかけらを砕屑粒子といい、砂が押し固められたり、粒の間が鉱物で結び付けられたりして岩石になります。

泥岩は主に砂より細かい粒、れき岩は主に砂より大きいれきを手がかりにするので、この問いの「主に砂」とは区別します。玄武岩は火成岩であり、砂の固結を表す答えではありません。砂岩にも細かい物質などが含まれ得るため、「砂だけでできる」と読み替えないようにしましょう。

同じ「粒」でも、説明する履歴が違う

花崗岩と砂岩は、どちらも石英や長石などを含むことがあります。しかし、前者では結晶がかみ合って育ったつくり、後者では集まった粒が固結したつくりを考えます。鉱物の名前が共通でも、でき方まで同じになるわけではありません。

紙に、最初の2問を「溶けた物質→冷える→結晶が育つ」、3問目を「かけら→たまる→固結する」と書き分けてみましょう。そのうえで、大きな粒を説明するときに、結晶の成長時間と、集まったかけらの大きさを混ぜていないか確かめます。これは3例題の振り返りで、未知の石を見た目だけで鑑定する手順ではありません。

でき方を整理したら、別の物差しへ

次は関連記事「物質のキホン」で、状態と成分を分ける見方へ進めます。「雨の量と雲の仕組み」では、岩石の粒の話から離れ、雨の深さと体積という別の量を比べます。何を比べる物差しかを、そのつど言葉にしましょう。

練習ボタンは中学校・基本と標準の「地学・岩石と地球内部」を選びます。この3問以外の該当問題も含まれます。まずは各例題の正答に「どのようにできたから」を一言添え、答えの名前と理由を結び付けてから進みましょう。

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まずは例題で確かめる

選択肢を比べてから「答えと解説を読む」を開いてください。ここで読んだ例題は、テストの解答や成績として保存されません。

例題 1 · 地学・岩石と地球内部

マグマが冷えて固まった岩石は？

  1. 堆積岩
  2. 変成岩
  3. 堆積物
  4. 火成岩
答えと解説を読む

正解：火成岩

溶融していた物質が固まってできます。

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例題 2 · 地学・岩石と地球内部

マグマが地下でゆっくり冷えた火成岩は一般に？

  1. 結晶粒の大きさは冷却速度に関係しない
  2. 結晶粒が大きい
  3. 結晶粒が小さい
  4. ガラス質だけになる
答えと解説を読む

正解：結晶粒が大きい

マグマが地下でゆっくり冷えると、鉱物の結晶が成長する時間を長く取れます。そのため、深成岩には見分けられる大きな結晶ができやすくなります。結晶の大きさは主に冷え方を読む手がかりであり、大きいから岩石をつくる元素が必ず別になるという意味とは異なります。

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例題 3 · 地学・岩石と地球内部

主に砂が固結してできた岩石は？

  1. 玄武岩
  2. 砂岩
  3. 泥岩
  4. れき岩
答えと解説を読む

正解：砂岩

砕屑粒子の粒径によって分類します。砕屑粒子は、岩石などが壊れてできたかけらです。砂岩では砂の大きさの粒が固結するので、岩石をつくった粒の大きさを比較します。

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