Sedimentary rocks

Japanese: 堆積岩 - たいせきがん（英語表記）sedimentary rocks

A general term for rocks formed by sedimentation under surface conditions. Rocks on the Earth's surface are physically and chemically broken down and decomposed by weathering and erosion, and the resulting materials are transported downwards by gravity through the forces of the atmosphere, water, or glaciers. They are eventually deposited as soft sediments somewhere on the Earth's surface, for example on the ocean floor, and become hard rocks as a result of diagenesis. This entire process is called sedimentation in the broad sense, and the rocks formed by this process are sedimentary rocks. Sedimentary rocks, which differ from igneous and metamorphic rocks in terms of their origin, have unique properties: one is that they form strata, and another is that they often contain fossils.

Weathered materials are usually transported by running water; coarse debris such as gravel and sand are mechanically washed away, finer materials such as clay minerals are suspended in the water, and sodium, potassium, magnesium, calcium, etc. are dissolved in water and move accordingly. When weathered materials are transported to the sea or lake, they settle as sediments at the site when their transporting power is lost or the water evaporates significantly, forming horizontal strata with a certain extent. The strata formed in this way are either homogeneous in composition or homogeneous even if the grain size changes vertically. As successive strata are formed, they are piled up on top of the previous strata to form a thick group of strata. Parallel boundaries, or bedding planes, are formed between each layer, indicating a break in deposition, but since this is only an instantaneous period in the length of geological time, in the case of such strata, deposition can be considered to have been almost continuous. This means that the lower the layer, the older it is and the upper the layer, the newer it is; in other words, the layers made up of sedimentary rocks record the passage of time.

There are various depositional environments on Earth, from tropical to polar regions, such as rivers, deserts, glaciers, deltas, beaches, continental shelves, continental slopes, trenches, deep seafloors, and ocean islands, and in all these places, strata are constantly being formed. Therefore, the strata formed in a particular region at a particular time are composed of a particular combination of sedimentary rocks, controlled by environmental conditions such as the topography and climate at that time, as well as crustal movements, and this can be used to learn about the past environment. Furthermore, the remains of organisms and traces of their lives at the time of deposition are left in the strata, so by examining the fossils contained in the layers according to the order of the layers, the history of the organisms can be clarified. Based on this, a geological timeline, which can be said to be a timeline of the history of the Earth, has been created from the order of layers (stratigraphy) and fossils from all over the world. In strata from the Neogene period onwards, detailed ages have been estimated by examining the oxygen isotope ratios of calcareous microfossils contained in them, along with the Milankovitch cycle, which shows the rhythm of temperature and cold. On the other hand, although the strata were originally deposited horizontally, the strata exposed on land are tilted, folded, or cut by faults, resulting in a state that is significantly different from their original state. From such deformed strata, it is possible to analyze the geological structure to infer the state of the underground and to clarify the nature of crustal movements that occurred during geological times.

Sedimentary rocks are made up of clastic material, the remains of living organisms, and cemented materials that fill the gaps between them. Clastic materials are rock and mineral fragments formed by the erosion and weathering of existing rocks, such as gravel, sand, and mud. Cemented materials, also called matrix, are very fine-grained clay minerals among the clastic materials, clay minerals formed at the site of deposition, and chemical materials such as siliceous, calcareous, and ferrous. Based on the main constituent materials, sedimentary rocks can be broadly divided into clastic sedimentary rocks (clastic rocks) and chemical sedimentary rocks (chemical rocks). Rocks that contain a large amount of the remains of living organisms or that are thought to have been formed in connection with the life activities of living organisms are sometimes called biological sedimentary rocks (biological rocks).

[Saito Yasuji]

Clastic sedimentary rocks

Clastic sedimentary rocks (clastic rocks) are classified by the size of the particles of the clasts that compose them. The particle size of the clasts reflects the forces of the atmosphere, flowing water, etc. that acted from weathering to deposition. Clastic rocks are classified as conglomerate, sandstone, and mudstone according to the particle size of the clasts, but conglomerate is not always composed of only pebbles. The gaps between the pebbles usually contain particles smaller than sand, and sandstone usually contains particles smaller than silt (fine sediment), and there are various particle size compositions. When the particle size of the clasts is uniform, it is said to have "good sorting," and when it is uneven, it is said to have "poor sorting." The main materials that make up clastic rocks are rock fragments, quartz, feldspars, and clay minerals. Some are supplied from existing sedimentary rocks, but originally they were supplied from igneous rocks or metamorphic rocks. Therefore, clastic rocks can be said to be made up of fragments of igneous rocks or metamorphic rocks, the minerals that made them, and minerals that were newly formed during sedimentation. The former are gravel, quartz, and feldspar, which are resistant to weathering, and various heavy minerals, which are important clues for estimating the source of the minerals. The latter are various clay minerals that are the result of chemical weathering.

Clastic rocks preserve textures and structures that indicate the conditions at the time of deposition, providing clues for analyzing the environment of geological eras. These include bottom traces formed by the movement of the clastic materials when they were supplied at the bottom of the stratum, wave marks left on the surface of the stratum that reflect the movement of water currents, parallel laminations and cross laminations that appear as fine stripes on the cross section of the stratum, and grading structures in which the grains become finer from bottom to top within the stratum.

(1) Conglomerate A clastic rock whose main component is gravel, and which is composed of angular gravel rather than the usual rounded gravel, is called a breccia. By examining the size and shape of the gravel and the type of rock, it is possible to infer the depositional environment and the state of the geology exposed on the earth's surface at the time.

(2) Sandstone Among clastic rocks, sandstone is mainly composed of sand grains, and is subdivided according to the grain size. Sandstone usually consists of sand grains and matrix that fills the gaps between them. The sand grains are made of quartz, feldspars, mica, and rock fragments, and the matrix is made of clay minerals and chemical substances such as calcareous, siliceous, and iron. When decomposition and sieving by water flow progress sufficiently during the entire process of sedimentation, feldspars, colored minerals, and clay minerals decrease in number, and only quartz, which is resistant to weathering and decomposition, remains. Therefore, sandstone is divided into two types based on the amount of matrix, and those with a small amount of matrix (less than 15%) are called arenite, and those with a large amount of matrix (more than 15%) are called wacke. Both types contain a lot of quartz, feldspars, and rock fragments, and are subdivided accordingly into quartz arenite, feldspar arenite, and lithic wacke. For example, quartz arenite, which is composed only of the stable component quartz, is said to be mature sandstone, and its original sand is very similar to the beach sand found at the mouths of large continental rivers. Feldspathic arenite contains a lot of potassium feldspar and plagioclase, indicating the presence of a hinterland of granite. On the other hand, wacke is dark in color due to the large amount of matrix, has poor sorting (the degree of uniformity of the size of the sand grains) and is immature, and the grains are often angular, suggesting rapid deposition. Sandstone is thus a complex aggregate with various components mixed in various amounts, and its contents can be used to infer the environment and depositional process at the time of deposition. In addition, the chemical composition and radiometric age of the sand grains provide good clues to identify the source of the sand.

(3) Mudstone and Shale Fine-grained clastic rocks, including siltstone and claystone. Both types are often collectively called mudstone, as the grain size of the constituent particles is small and difficult to distinguish with the naked eye. Shale is a type of rock that has fine laminations parallel to the bedding planes and has weak exfoliation along these. In environments where mud is deposited, it often contains the remains of planktonic and benthic organisms such as foraminifera and radiolaria, as well as organic matter.

[Saito Yasuji]

Chemical and biological sedimentary rocks

Chemical sedimentary rocks (chemical rocks) are formed by the separation and precipitation of the main constituent substances from aqueous solutions through chemical or biochemical processes, and are then consolidated. Rocks that are the accumulation of the remains of living organisms or that are formed through the life activities of living organisms are classified as biosedimentary rocks (biolites), but there are also intermediate types, so the distinction is not always made.

This type of sedimentary rock generally has a simple mineral composition, and often consists of one type of mineral. Therefore, its chemical composition is relatively pure, and it is broadly classified according to differences in chemical composition, rather than by grain size as in clastic rocks. Although there are cases where the beds are significantly developed, like in chert, the beds are less clear than in clastic rocks, and they are generally clumpy. As these rocks are concentrated with certain chemical substances, many of them are important in mineral deposit science, and are mined and used widely.

(1) Limestone: A rock made up mainly of calcium carbonate, with the mineral calcite or aragonite. It is made up of chemically precipitated seawater and skeletal particles of animal and vegetable origin. The latter includes calcareous algae, foraminifera, fusulina, corals, crinoids, bivalves, and brachiopods. Limestones that contain large amounts of these are called fossil limestones, and are useful for determining geological ages and understanding depositional environments and the history of biological evolution. Some limestones are clastic, while others contain a significant amount of clastic matter. Those with an intermediate composition between limestone and mudstone are called marls. Chalk is a large accumulation of the remains of calcareous single-celled organisms. Limestone is not only used as a raw material for cement and stone, but is also important as a reservoir for petroleum, since more than half of the world's petroleum is extracted from limestone.

(2) Dolomite: A rock whose main component is dolomite, which contains magnesium carbonate. It is often found in association with limestone, and it is said that many of these rocks were originally deposited as limestone, but later formed when part of the calcium was replaced by magnesium.

(3) Chert is a hard rock whose main component is silica (silicon dioxide). Mineralogically, it is made up of very fine-grained quartz and cristobalite, with trace amounts of clay minerals. It is made up of a large amount of radiolarians with amorphous silica skeletons and shells, spicules of siliceous sponges, diatoms, and other remains. It is thought to have formed on the deep sea floor far from land, as it does not contain any coarse-grained clastics or calcareous material. It occurs as a mass surrounded by mudstone in marine accretionary complexes that make up orogenic belts, and is sometimes found in large quantities. It has a remarkably developed thin bedding, and is often strongly folded.

(4) Evaporites: These are typical rocks formed by precipitation through inorganic chemical processes, resulting from the evaporation of water from lakes that have dissolved various chemical substances. This type of rock contains almost no clastic matter, and sometimes consists of a collection of large crystals. There are various types of salt, such as halite, potassium salt, gypsum, and anhydrite.

(5) Iron ore layers: These reddish-brown deposits, also known as banded iron ore or bog iron ore, are thought to have been deposited through the life activities of iron bacteria.

(6) Phosphate rock: A rock of complex composition consisting mainly of hydrated calcium phosphate, which is thought to have formed from phosphorus-containing animal or bird excrement.

(7) Diatomaceous earth is a very fine-grained, porous, and lightweight rock formed by the accumulation of diatoms, a type of phytoplankton with shells of amorphous silica, and is found in strata dating back to the Miocene and Pliocene periods of the Neogene era. It is used as an absorbent and filter.

(8) Coal Coal, which is mainly composed of carbon, was formed when large amounts of plant remains from geological times were buried and lost their volatile components. There are two types of coal: humus coal, which comes from terrestrial plants, and sapropel coal, which comes from aquatic plants. Coal is thought to have formed in reducing environments such as wetlands and peat bogs.

There are intermediate rocks between the above types of rocks, and in the case of limestone and clastic rocks, they are called calcareous mudstone or muddy limestone depending on which is the predominant component. Rocks formed by the deposition of radiolarians or diatoms together with fine-grained clastic material or calcium carbonate are called siliceous mudstone, diatomaceous mudstone, or siliceous limestone. Fine particles of carbonaceous matter can be found in large quantities in fine-grained clastic rocks, forming black carbonaceous mudstone. Volcanic clastic material can also be piled up with various sedimentary rocks to form interlayers or mixed together. Mixed rocks with intermediate compositions are called tuffaceous sandstone or tuffaceous shale. Sedimentary rocks are mixed in various ratios, and it is important to examine the composition of the constituent materials, analyze the conditions at the time of deposition, and clarify the origin, rather than determining what names to give them.

[Saito Yasuji]

"The Genesis of Sedimentary Rocks" by Nikolai Mikhailovich Strakhov, translated by Hirayama Jiro et al., 3 volumes (1967-1971, Latis)" ▽ "Sedimentary Petrology" by Shoji Riki (1971, Asakura Shoten)" ▽ "Sedimentary Rocks of Japan" by Mizutani Shinjiro, Saito Yasuji, and Kanmei Kirei (1987, Iwanami Shoten)" ▽ "New Edition of Geology Education Lectures 4: Rocks and Underground Resources" edited by the Geology Group Research Group, written by Okamura Satoshi, Musashino Minoru, Watanabe Teruo, Ishida Sei, Kubota Yoshihiro et al. (1995, Tokai University Press)" ▽ "Iwanami Lectures on Earth and Planetary Sciences 9: Evolution of the Crust" by Taira Asahiko, Xu Yuan, Shikazono Naotake, Hiroi Yoshikuni, and Kimura Manabu (1997, Iwanami Shoten)" ▽ "Foundations of Stratigraphy and Sedimentology" by William J. Fritz and Johnny N. Moore, translated by Harada Kenichi (1999, Aichi Publishing)" ▽ "Introduction to Petrology, Volumes 1 and 2, by Shuto Kenji and Oyamauchi Yasuto (2002, Kyoritsu Publishing)" ▽ "Sedimentology: The Establishment of a New Earth Science" by Okada Hiroari (2002, Kokin Shoin)

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

地表条件下で堆積作用によって形成された岩石の総称。地表の岩石は風化・侵食作用により物理的および化学的に崩壊・分解し、その結果生じた物質は、大気や水あるいは氷河などの営力により重力に従って低いほうへと運搬される。それは、最終的には地表のどこかに、たとえば海底に軟らかな堆積物として沈積し、続成作用の結果固い岩石になる。この全過程を広い意味での堆積作用といい、この作用によって生じた岩石が堆積岩である。成因的に火成岩や変成岩と異なっている堆積岩には、それ特有の性質があり、一つは地層をつくること、もう一つはしばしば化石を含むことである。

　風化物質は普通は流水によって運搬され、礫(れき)や砂粒のような粗い砕屑(さいせつ)物は機械的に押し流され、粘土鉱物のような細かいものは水中に懸濁して、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどは水に溶解して、それぞれ移動する。海域あるいは湖などまで運び込まれた風化物質は、運搬力が失われたりまたは水分が著しく蒸発したりすると、その場に堆積物として沈殿し、ある広がりをもった水平な地層をつくる。こうして形成された地層は、構成物質が均質であるか、または上下方向に粒度などが変わっても同質である。次々に地層が形成されると、それらは前の地層の上に順次積み重なって厚い地層群をつくる。各地層の間には平行な境目すなわち層理面ができ、それは堆積が中断したことを表すが、地質時代の長さからみれば瞬間的な時間なので、このような地層の関係の場合にはほとんど連続的に堆積したと考えることができる。このことは、下の地層ほどより古く、上の地層ほどより新しいことを表しており、いいかえると堆積岩がつくる地層は時間の流れを記録していることになる。

　地球上には、河川、砂漠、氷河、三角州、海浜、大陸棚、大陸斜面から海溝、深海底、海洋島など、熱帯から寒帯にわたっていろいろな堆積環境があり、どの場においても地層は絶えず形成されている。そのため、ある特定の時代に、ある特定の地域に形成された地層群は、その当時の地形や気候などの環境条件や地殻変動に支配されて、ある特定の組合せの堆積岩からなるため、このことを利用して過去の環境を知ることができる。さらに地層には堆積当時の生物群の遺骸(いがい)や生活の痕跡(こんせき)が残されているので、地層の順序に従って含まれている化石を調べることにより、生物群の変遷史を明らかにすることができる。こうしたことに基づいて、世界各地の地層の順序（層序）と化石から、地球の歴史年表といえる地質年代表がつくられてきた。新第三紀以降の地層では、含まれる石灰質微化石の酸素同位体比を調べ、寒暖のリズムを示すミランコビッチ・サイクルとあわせて詳細な年代が推定されている。一方、地層はもともと水平に堆積したものであるが、陸上に露出している地層は傾斜したり、褶曲(しゅうきょく)したり、あるいは断層で切られたりしており、もとの状態とは著しく異なった状態になっている。このように変形した地層から、地質構造を解析して地下のようすを推定したり、地質時代におこった地殻変動の性格を明らかにすることができる。

　堆積岩を構成する物質には、砕屑物質と生物の遺骸、およびそれらのすきまを充填(じゅうてん)する膠結(こうけつ)物質とがある。砕屑物質は既存の岩石が侵食・風化されてできた岩石や鉱物の破片で、礫・砂・泥などである。膠結物質はマトリックスmatrixともよばれ、砕屑物質のなかで非常に細粒の粘土鉱物、堆積の場で形成される粘土鉱物、あるいは珪(けい)質、石灰質、鉄質といった化学物質である。主要な構成物質に基づいて、堆積岩は砕屑性堆積岩（砕屑岩）と化学的堆積岩（化学岩）とに大きく分けられる。生物の遺骸が多量に集積したものや、生物の生活作用に関連してできたと考えられるものは、生物性堆積岩（生物岩）とよばれることがある。

［斎藤靖二］

砕屑性堆積岩

砕屑性堆積岩（砕屑岩）は、それを構成する砕屑物の粒子の大きさで区分される。砕屑物の粒径には、風化から堆積するまでに働いた大気や流水などの営力が反映されているからである。砕屑物の粒径に応じて砕屑岩は礫岩・砂岩・泥岩と分類されるが、礫岩でも礫ばかりではなく、礫と礫とのすきまには砂以下の粒子を含み、砂岩ではシルト（細粒堆積物）以下の粒子を含んでいるのが普通であり、いろいろな粒度組成のものがある。砕屑物の粒度がよくそろっている場合には「淘汰(とうた)がよい」といい、不ぞろいの場合には「淘汰が悪い」という。砕屑岩をつくるおもな物質は、岩片、石英、長石類、および粘土鉱物であり、既存の堆積岩から供給されるものもあるが、もともとは火成岩や変成岩から供給される。したがって、砕屑岩は、火成岩や変成岩の岩片やそれをつくっていた鉱物と、堆積作用のなかで新たに生じた鉱物とからできているといえる。礫や石英や長石類が前者であって、風化に対し抵抗力があるものである。このほかに種々の重鉱物が含まれており、それは供給源を推定するうえで重要な手掛りとなっている。後者は化学的風化の結果生じた各種の粘土鉱物である。

　砕屑岩には堆積時の状況を示す組織・構造が保存されており、地質時代の環境解析の手掛りとなっている。それには、地層の底面にみられる砕屑物が供給されたときの動きで形成された底痕(ていこん)、地層の表面に残された水流の動きを反映している波痕(はこん)、地層の断面に細かな縞(しま)模様として現れる平行葉理や斜交葉理、地層の中で下から上へと粒が細かくなる級化構造などがある。

(1)礫岩　礫を主要な構成物質とする砕屑岩で、礫が普通の丸い礫でなく、角張った礫からなるものは角礫岩とよばれる。礫の大きさや形、岩石の種類などを調べることによって、堆積環境やその当時地表に露出していた地質のようすなどを推定することができる。

(2)砂岩　砕屑岩のなかでおもに砂粒からなるもので、砂粒の粒径の違いから細分されている。普通、砂岩は砂粒とそれのすきまを埋める基質からなり、砂粒をつくるものは、石英、長石類、雲母(うんも)、岩石片などで、基質は粘土鉱物や石灰質、珪質、鉄質などの化学物質である。堆積作用の全過程において分解や水流によるふるい分けが十分に進むと、長石類や有色鉱物あるいは粘土鉱物は少なくなっていき、風化や分解に対し抵抗力のある石英だけが残るようになる。そこで砂岩を基質の量で二分し、基質の少ない（15％未満）ものをアレナイトareniteとよび、基質の多い（15％以上）ものをワッケwackeとよんでいる。両者ともに石英、長石類、岩石片を多く含むものがあり、それによって石英質アレナイト、長石質アレナイト、石質ワッケなどと細分されている。たとえば、石英質アレナイトのように安定成分の石英だけからなるものは、成熟した砂岩といわれ、そのもとになった砂は大陸の大河川の河口にみられる海浜砂とよく似ている。長石質アレナイトはカリ長石や斜長石を多く含み、花崗(かこう)岩類からなる後背地の存在を示す。一方ワッケは多い基質のために暗色を呈し、分級度（砂粒の大きさのそろい方の程度）が悪く未成熟で、粒子は角張っていることが多く、急激な堆積作用を暗示する。このように砂岩はいろいろな成分が多様な量比で混じり合った複雑な集合物であるが、その内容から堆積当時の環境や堆積過程を推定することができる。また、砂粒子の化学組成や放射年代は供給源を探るよい手掛りとなる。

(3)泥岩・頁(けつ)岩　砕屑岩のなかで細粒のもので、シルト岩と粘土岩を含む。どちらも構成粒子の粒径が小さくて肉眼で識別するのがむずかしいため、まとめて泥岩とよばれることが多い。頁岩というのは、層理面に平行な細かな葉理が発達し、それに沿って弱い剥離(はくり)性をもつものをいう。泥が沈積する環境下では、有孔虫や放散虫といった浮遊性および底棲(ていせい)の生物遺骸あるいは有機物などもよく含まれる。

［斎藤靖二］

化学的堆積岩および生物性堆積岩

化学的堆積岩（化学岩）とは、主要な構成物質が、水溶液から化学的あるいは生化学的過程によって分離沈殿して形成された堆積物からなり、それの固結したものである。生物の遺骸が集積したものや生物の生活作用が関係してできたものは、生物性堆積岩（生物岩）として区別されるが、中間的なものもあって、かならずしもつねに区別されるわけではない。

　この種の堆積岩は一般に単純な鉱物組成をもち、しばしば1種類の鉱物からなっている。そのため化学組成も比較的純粋であって、砕屑岩のように粒子の粗さで区分しないで、化学成分の違いから大別されている。チャートのように層理の発達が著しい場合もあるが、砕屑岩に比べて層理は不明瞭(めいりょう)であって、一般に塊状であることが多い。ある特定の化学物質が濃集している岩石であるので、鉱床学的に重要なものが多く、採掘されて広範囲にわたって利用されている。

(1)石灰岩　炭酸カルシウムを主成分とする岩石で、構成鉱物は方解石またはあられ石である。海水から化学的に沈殿したものや動物・植物源の骨格粒子からできている。後者には、石灰藻、有孔虫、紡錘虫、サンゴ、ウミユリ、二枚貝、腕足貝などがあり、これらを多量に含むものは化石石灰岩とよばれ、地質時代を決定したり、堆積環境や生物の変遷史を知るうえで有効なものである。砕屑性の石灰岩や、またかなりの量の砕屑物を含むものもあり、石灰岩と泥岩の中間的な組成のものは泥灰岩とよばれる。またチョークとよばれるものは、石灰質の単細胞生物の遺骸が多量に集積したもの。石灰岩はセメントの原料や石材として利用されるだけでなく、世界の石油の半分以上が石灰岩から採取されているので、その貯留層としても重要である。

(2)苦灰岩（ドロマイト）　炭酸マグネシウムを含む苦灰石を主成分とする岩石である。石灰岩に伴って産することが多く、初め石灰岩として堆積したものが、のちにカルシウムの一部がマグネシウムによって置換されてできたものが多いといわれる。

(3)チャート　シリカ（二酸化ケイ素）を主成分とする硬い岩石で、鉱物学的には非常に細粒の石英やクリストバル石からなり、微量の粘土鉱物などを含んでいる。非晶質シリカの骨格や殻をもつ放散虫、珪質海綿の骨針、珪藻などの遺骸が多量に集積してできたもので、粗粒の砕屑物や石灰質物質をまったく含まないことから、陸から遠く離れた深海底で形成されたと考えられている。造山帯をつくる海成の付加体中に泥岩に取り囲まれた地塊として産し、ときには大量に含まれている。薄い層理の発達が著しく、しばしば強く褶曲している。

(4)蒸発岩　無機的な化学過程で沈殿によってできた典型的な岩石で、いろいろな化学物質を溶かし込んでいる湖水で、水分が蒸発した結果生じた岩石である。この種の岩石はほとんど砕屑物を含まず、ときには大きな結晶の集合からなることがある。岩塩、カリ塩、石膏(せっこう)、硬石膏などの各種の塩類がある。

(5)鉄鉱層　縞状(しまじょう)鉄鉱や沼(しょう)鉄鉱とよばれる赤褐色の堆積物で、鉄バクテリアの生活作用を通して沈殿したと考えられている。

(6)リン鉱　含水リン酸カルシウムを主成分とする複雑な組成の岩石で、動物体あるいは鳥の排泄(はいせつ)物のリンを含むものからできたと考えられている。

(7)珪藻土　非晶質シリカの殻をもつ植物プランクトンの珪藻が集まってできた、非常に細粒で多孔質の軽い岩石で、新生代新第三紀中新世および鮮新世の地層中に産する。吸収剤や濾過(ろか)剤などに利用される。

(8)石炭　炭素を主成分とする石炭は、地質時代の植物遺体が多量に埋没し、揮発成分を失ってできたものである。陸上植物に由来する腐植炭と水中植物に由来する腐泥炭とがあり、湿地帯や泥炭地のような還元的な環境で形成されたと考えられている。

　以上の各種の岩石の間には、それぞれ中間的なものがあって、石灰岩と砕屑岩の場合にはどちらが主要であるかによって、石灰質泥岩とか泥質石灰岩などとよばれる。放散虫や珪藻が細粒の砕屑物といっしょに堆積したり、あるいは炭酸カルシウムと同時に沈積したりしてできたものは、珪質泥岩とか珪藻質泥岩あるいは珪質石灰岩などとよばれる。また、炭質物は細かな粒子として細粒の砕屑岩に多量に含まれることがあり、黒色を呈する炭質泥岩をつくる。一方、火山砕屑物も各種の堆積岩と積み重なって互層をつくったり、混じり合って堆積したりする。混じり合った中間的な組成のものは、凝灰質砂岩とか凝灰質頁岩などとよばれている。このように堆積岩にはいろいろな量比で混じり合ったものがあるが、それらをどのような名前でよぶかというより、構成物質内容を調べて堆積当時の諸条件を解析し、成因を明らかにすることがたいせつである。

［斎藤靖二］

『ニコライ・ミハイロヴィッチ・ストラーホフ著、平山次郎他訳『堆積岩の生成』全3巻（1967～1971・ラテイス）』▽『庄司力偉著『堆積岩石学』（1971・朝倉書店）』▽『水谷伸治郎・斎藤靖二・勘米良亀齢著『日本の堆積岩』（1987・岩波書店）』▽『地学団体研究会編、岡村聡・武蔵野実・渡辺暉夫・石田聖・久保田喜裕他著『新版地学教育講座4　岩石と地下資源』（1995・東海大学出版会）』▽『平朝彦・徐垣・鹿園直建・広井美邦・木村学著『岩波講座地球惑星科学9　地殻の進化』（1997・岩波書店）』▽『ウイリアム・J・フリッツ、ジョニー・N・ムーア著、原田憲一訳『層序学と堆積学の基礎』（1999・愛智出版）』▽『周藤賢治・小山内康人著『岩石学概論』上下（2002・共立出版）』▽『岡田博有著『堆積学――新しい地球科学の成立』（2002・古今書院）』

[参照項目] | 化学的堆積岩 | 火成岩 | 化石 | 岩石 | 苦灰岩 | 珪藻土 | 頁岩 | 砕屑岩 | 砂岩 | 褶曲 | 沼鉄鉱 | 蒸発岩 | 侵食 | 深成岩 | 生物岩 | 石英 | 石炭 | 石灰岩 | 層序 | 層理 | 続成作用 | 断層 | 地殻変動 | 地質時代 | 地層 | チャート | 長石 | チョーク | 泥灰岩 | 泥岩 | 底痕 | 粘土鉱物 | 風化 | 葉理 | 礫岩

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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