不整合（地質学）とは？定義・形成過程とハイエイタスの解説
不整合とは何か？地質学的定義、形成過程、ハイエイタス（地層のギャップ）の意味と実例を図解でわかりやすく解説。
不整合とは、地質学において一連の堆積層や岩体の中に現れる「時間の欠落」を示す面や構造のことです。具体的には、異なる年代の2つの岩石層を隔てる埋没した浸食面であり、堆積の継続が一時的に中断されたことを示します。多くの場合、その時点で陸地が海面上にあり、古い層が露出して侵食を受けた後に新しい堆積物が堆積して不整合面が覆われます。こうした不連続は、地質学的記録における「欠けている時間」を直接示します。
基本的な性質
- 不整合の上にある岩石は、原則として下にある岩石より若い（ただし逆転や褶曲などで局所的に順序が複雑になる場合は例外がある）。
- 不整合は、その地域で堆積物が保存されなかった、あるいは除去された時期を表すため、その間の地史は記録としては現れない。
- 地質学者は、不整合で欠落している時間（=記録されていない間隔）を「ハイエイタス（＝“ギャップ”）」と呼び、ほかの観察や年代測定で補おうとする。
不整合の主要な種類
- 角状不整合（angular unconformity）：下位の堆積層が変形（傾斜・褶曲）・侵食された後、ほぼ水平に若い層が堆積して生じる不整合。下位の層の層理と上位の層の層理が角度をなす点が特徴。Siccar Point の例が古典的。
- 平行不整合（disconformity）：上下の層準がほぼ平行で、上位層の堆積が一時的に中断し侵食や非堆積が起きた場合に形成される。見た目が平行なため識別が難しいことがある。
- 被覆不整合（nonconformity）：花崗岩や変成岩などの深成・基底岩が露出して侵食された上に、堆積岩が堆積してできる不整合。岩種の不連続が明瞭。
- パラコンフォーミティ（paraconformity）：明瞭な浸食面や傾斜の変化が見られないが、化石や年代測定で時間の大きなギャップが確認される場合。この場合もハイエイタスが存在する。
形成過程（典型的なステップ）
- 堆積期：海底や湖底、河口などに堆積物が沈着する。
- 隆起・露出：地殻変動や海面変化により堆積面が隆起して陸上に露出する。
- 侵食・風化：露出した地表は風雨や流水などで侵食され、堆積層が削り取られる（この時期が不連続の本体）。
- 再び沈降・堆積：地域が沈降するか海面が上昇して、再び新しい堆積物が蓄積されて不整合面が埋められる。
観察と識別方法
- 地表での観察：不整合面はしばしば摩耗面、丸みを帯びた侵食痕、基底礫（上位層の基底に出る粗粒の礫）、古土壌（古パレオソイル）などとして認められる。
- 層序学的手法：化石群集の突然の変化や年代差からギャップを推定する。
- 年代測定：放射年代測定（U–Pb、Ar–Arなど）により上下の層の年代を決定し、欠落時間を定量化する。
- 地球物理学的手法：地層の反射や断面図で層の連続性や角度差を評価する。
ハイエイタス（欠落時間）の解釈
不整合面は実際に数千年から数億年にも及ぶ時間の欠落を示し得ます。重要なのは、不整合が示す「時間そのもの」ではなく、その間に何が起きたか（侵食、非堆積、変動、環境転換など）を復元する手がかりになる点です。ハイエイタスの長さは、周辺に保存された化石記録や年代測定結果、層序の相関によって評価されます。
歴史的な発見と代表例
James Huttonは18世紀にスコットランドで不整合の重要性を示しました。1787年にJedburghで、1788年にはSiccar Pointで観察した不整合は、地球が非常に長い時間をかけて変化していることを理解する上で決定的な証拠となりました。その他の有名な例としては、アメリカのグランドキャニオンに見られる大規模な不整合（しばしば「Great Unconformity」と呼ばれる）などがあります。
地質学的・実用的な意義
- 地史復元：不整合は地域の地殻変動、海面変動、気候変動などの情報を含むため、過去環境の復元に不可欠。
- 資源探査：石油・天然ガスや地下水の貯留構造の理解に役立つ（不整合面の近傍はしばしば貯留や遮断の境界になる）。
- 工学・土木：基礎地盤評価の際、不整合や基底礫層、風化面などは地盤の安定性や透水性に影響するため重要。
まとめると、不整合は地層や岩体の間に存在する「記録の空白」を示す重要な地質学的概念です。観察と年代測定を組み合わせることで、その地域の地史の欠けた部分（ハイエイタス）を推定し、過去の地殻運動や環境変化を復元する手がかりとなります。
ベリックシャー州のSiccar Point。この険しいポイントでは、3億4500万年前のデボン紀オールドレッドサンドストーンの緩やかな傾斜層と、4億2500万年前のシルル紀グレイワックの垂直層が見られます。
上部の角張ったグレーのドロマイトの層は約5億年前のもの。その上に乗っている赤みを帯びた流紋岩は約15億年前のものです。この写真には10億年の地質学的な歴史が欠けている。ミズーリ・オーザック
質問と回答
Q: 不整合とは何ですか?
A: 不整合面とは、地質学的柱状節理における岩石列の隙間のことで、異なる年代の2つの岩石層を分離するものです。
Q: なぜ不整合が起こるのですか?
A: 不整合は、堆積物の堆積が一時的に中断されたために起こります。
Q: 不整合はどのように形成されるのですか?
A: 不整合は、若い層が堆積する前に、古い層がしばらく浸食にさらされたときに形成されます。
Q: 不整合はどのくらい続くのですか?
A: 何百万年もの間、不連続面の上下の岩石を分けることがあります。
Q: スコットランドで不整合の例を発見したのは誰ですか?
A: James Huttonが1787年にJedburghで、1788年にSiccar Pointで発見しました。
Q: 不整合は何を表しているのですか?
A: 不整合とは、その地域で堆積物が保存されていない期間を表し、その期間の地域的な記録が欠落していることを意味します。
Q: ハイアタスとは何ですか?
A: ハイアタスとは、不整合によって表現されない地質学的時間の間隔のことで、「ギャップ」とも呼ばれます。
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