地層のでき方の実験

・小伊津海岸など(牛切り層の砂泥互層)に特徴的な乱泥流堆積物の形成の様子を再現します。

準備  アクリルパイプ(長さ1m、直径5p(もっと長くても良い))  砂(今回は水槽用の中粒砂と海岸の砂を使用)
ゴム栓(パイプの栓用)  プラスチックのビン(砂の入れもの)  移植ごてなど(砂をすくい取るもの)   
ペットボトル2リットル用(水入れ用)

地層の堆積実験 実験用具
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地層堆積実験 実験用砂

実験用の砂

・できるだけ実際のフィールドで実験を行うことをおすすめします。

小伊津は、泥と砂の互層が続いていますが、泥は堆積に時間がかかるため、大きさを変えた2種類の砂を使いました。黒色の砂は水槽用の中粒砂、白っぽい砂は海岸の砂です。2つの砂を混ぜ合わせ、事前に水洗いをし、汚れが出ない状態にしておきます。

小伊津の砂泥互層は、乱泥流堆積物タービダイト)であり、一度大陸棚の斜面に堆積した土砂が、海底地震などでさらに深い海に再堆積してできあがった地層です。(深い海に沈んでいくときに土砂がかき混ぜられ、粒の大きさによって級化グレーディング)がおこります)

乱泥流堆積物についてより詳しく ⇒

F:粒の大きさ(色)の違う互層のできあがり。

E:C〜Dの作業を3回ぐらい繰り返す。

D:砂が堆積するのを待つ。(ゆらさない、時間は1分間ぐらいか?)

C:砂をすくいとりアクリルパイプの上から水中に落とす。(できるだけいっぺんに落とすように気を配る。パイプの大きさとすくうものの大きさを考えて)

A:アクリルパイプの下に栓をし、2リットルペットボトルから水を入れ、いっぱいにする。(1.5リットルぐらいの水でいっぱいになります)(以下フィールドで実験している事とする)

B:実験をする前に、2種類の砂をもう一度よく混ぜ合わせる。

@:2つの砂を混ぜ合わせて(同じ量ぐらい)水洗いをし、汚れが出ない状態にしておく。(準備:学校で

実 験 方 法

*混ぜ合わせた砂を1回入れると、黒と白の地層が2層できあがります。
実験の様子(動画):クリックしてください

 

おまけ:実験の最後にアクリルパイプの上にもふたをして、全部ひっくり返してみるとおもしろいです。今までいくつかに分かれていた地層が、2つの厚い層に再堆積してしまいます。

参 考: 水の中で砂が落下する速度は、落下するものの密度とその大きさ(正確には半径の2乗)に関係しています。ほぼ同じような種類の砂なら、粒の大きさが落下速度を決める重要な要因となります。(ストークスの法則)