地層をつくる実験

■ 実験のねらい

 地層は、山の岩石が風化し、浸食を受け、川の流水によって運搬され、平野部または水域に堆積することによって形成される。

 流水の勢いによって、粒径の異なる堆積物がさまざまな環境に堆積する。川が山から平野にでるあたりや川の岸には、レキが堆積し扇状地や段丘面をつくる。川が平野から水域(海や湖)にそそぐあたりや海岸には、砂が堆積し三角州や海岸平野をつくる。川の水の流れの及ばない水域の底には、泥が堆積する。

 このような地層形成の過程を、なるべく大規模なモデル実験として再現し、地層の理解を深める実験である。


■ 実験の準備

  1. 最低3m四方の空き地と水道が近くにある場所を確保する。
  2. 神戸市内の校庭は、小さなレキ、砂、泥の混じったマサ土(花こう岩の風化物)でできているので、これで高さ1m程度の山(2m×2m)をつくる。三方はベニヤ板などで土留めをする。
  3. 海域に想定した部分を掘って、山に土砂を積み上げ、「海域」(1m×2m)は60cm程度の深さを確保する。
  4. 海の手前に「平野」を作っておく。
  5. 大きなレキ(5p以上)はできるだけ取り除く。
  6. 水道からホースを引いてくる。
海域に相当する部分を掘る


実験では山に相当する部分に水をまく


■ 実験の手順

  1. 山の頂上付近から、ホースで水を流す(上右の写真)。

■ 地層の観察

  1. 水の流れが集まって、川ができる。
  2. 川の流れが、山を削って、土砂を下流に運び出す。
  3. レキや砂が「平野」やまだ水のたまっていない「海」にたまって、扇状地ができる。
  4. 川が土砂を運び出すにつれて、谷が深くなってくる。突然、がけ崩れがおこるようになる。
  5. 山の地形は、凸凹が大きくなるとともに、扇状地が発達してくる。
  6. 海に水がたまってくる。水は泥水になって、にごっている。
  7. 泥水にふくまれる泥が堆積するのには、最低1日以上の時間が必要なので、翌日か翌々日まで待って、水が引いてから泥の堆積を観察する。

水の力で川(水の通り道)ができる。

山を削って土砂を下流に運ぶ。

平野部分に扇状地が発達してくる。

浸食された山と扇状地、そして海

海はにごっている。翌日以降、水がなくなるまで放置する。 水が引いた後、底のたい積の状態を、断面を切って観察する。粒の大きさの違いによって層ができている。


実験実施:神戸市立糀台小学校「大地のなりたちと自然の歴史」を使った授業