堆積物（土砂）とは：定義・形成過程・種類・堆積岩への移行

堆積物（土砂）の定義から形成過程、種類、堆積岩への移行まで図解と事例でわかりやすく解説。地質学入門に最適な完全ガイド。

堆積物（土砂）とは、風や水、氷などによって運ばれ、地表や水底に累積した砂や礫、泥などの小さな粒子の総称です。たとえば、堆積した後、長期間その場に留まって他の堆積物に覆われることがあり、時間とともに圧力で固くなって堆積岩に変化する場合もあります。

形成過程（風化・侵食・運搬・堆積）

• 風化：岩石が物理的（凍結・膨張など）や化学的（酸化・溶解など）に分解されて粒子になります。
• 侵食と運搬：粒子は雨・川・海流・風・氷河などによって削られ、下流や海へと運ばれます。運搬距離や流速により粒子の角が丸くなったり、サイズが選別されたりします。堆積物はしばしば再び侵食され、新しい場所に再堆積することがあります。
• 堆積：運搬力が落ちる場所（河川の伏流域、三角州、海底、湖底、砂丘の裾など）で粒子が沈殿し、層を成して積み重なります。

粒径分類と堆積物の種類

• 粒径による分類：粘土（clay）・シルト（silt）・砂（sand）・礫（gravel）など。粒径は堆積環境や運搬力を反映します。
• 起源による分類：
  • 砕屑（沖積）堆積物：元の岩石の破片からなるもの（例：砂、シルト、粘土）。これらが固結して砂岩や頁岩になることが多い。
  • 化学堆積物：水中での沈殿や化学的沈殿で生じるもの（例：石灰岩、蒸発岩）。
  • 有機堆積物：生物由来の有機物が蓄積したもの（例：石炭、チャートの一部）。

堆積環境の例

• 河川（河床・氾濫原）：礫～粘土幅広く堆積し、流速変化により層理や流向が記録される。
• 三角州：細粒化した堆積物が広く堆積する。
• 沿岸・浅海：砂泥互層や彼ら特有の構造（リップル、交差層理など）が見られる。
• 深海：非常に細かい堆積物や有機物がゆっくり堆積する。
• 風成（砂丘）：風で運ばれた砂が斜面を形成する。
• 氷河堆積物：未選別なモレーンや氷碓堆積物など。
• 湖沼：通常は細粒の堆積物が静かに沈殿する。

堆積構造と化石の保存

• 層理（堆積層）：時代毎の堆積を記録し、地層として観察できる。
• 交差層理・波状・リップルマーク：流れや波の方向、速度の情報を示す重要な手がかり。
• 化石の保存：生物遺骸が堆積物に埋もれることで化石として保存され、古環境や古生物学の研究に利用される。

堆積物が堆積岩に移行する過程（成岩作用）

• 圧密：上部からの荷重で間隙が減り、水分が押し出される。
• セメント化：地下水中の溶解物（炭酸カルシウム、ケイ素など）が沈殿して粒子間を結びつけることで岩石化する（例：砂岩、頁岩、石灰岩）。
• 再結晶・熱変成：温度や圧力の影響で鉱物が変化し、岩相が変わることがあるが、これは主に変成作用に近いプロセス。

人間社会との関わり・利用

• 堆積物は地下水を保持する多孔質層になり、井戸や水資源として重要です。
• 石油・天然ガスは堆積岩の孔隙に蓄えられることが多く、資源探査の対象になります。
• 建築材料（砂、砂利、石灰岩など）や、農地の土壌としての利用。
• 一方で、河川堆積や沿岸堆積の変化は洪水や土砂災害、河床高低の変動に影響を与えます。

学問的には、これらの過程や記録を研究する分野を堆積学といい、地球環境の変遷や資源探査、環境復元に重要な知見を与えます。

より一般的には、日常的な言い方でビールなどの液体の底に沈殿する粒子や沈殿物も「堆積物」と呼ばれます（例：ビールの澱など）。

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