おんま

そう

大桑層
おおくわ

か わ ら

おんまそう

ちそう

金沢市大桑町の犀川の河原には大桑層という地層がでています．
はか「おんま」は大桑町付近の古い地名で，前田利家公の墓に参るため，れ き だいはんしゅ

おうま

ゆらい

歴代の藩主が御馬をとめたことに由来します．
さて，犀川の大桑層は今から約百万年前の浅い海でたまった地層
かせきで，たくさんの貝の化石がでてきます．このような地層は日本各地やニュージーランドやイタリアやアメリカ西海岸にもありますが，街の中にあるのは大桑層くらいでしょう．大桑層を訪れた外国のけんきゅうしゃ

まちなか

おどろ

研 究 者 も街中にこれほどすばらしい場所があるのかと 驚 きます．

1

かんさつ

貝の化石を含む地層を観察しよう！
海底はほとんど水平な面です．だから地層を調べるときにも，こき じ ゅんの水平な面を基準にします．そして，水平な面に垂直な上向きの方向が堆積物のたまる方向です．つまり時間の流れていく方向になります．
すいへい

大桑層では，この水平な面は貝の化石がぎっしりつまっている層
ふんかや火山からの噴火した灰(火山灰)の層で示されます．大桑層がたまった時の海底面，今では海側にゆるく傾いています．これは 100 万
ち か く へ ん どう

年前から今までに起きた地殻変動のせいです．犀川の大桑層はそれや ま しなふ し み が わしじ

まほど傾いていませんが，山科の伏見川や四十万ではかなり傾いており，傾きが水平面に対して 90 度をこえる場所もあります．こういう場合もあるので，貝の化石を調べるには，まず地層を調べ，もともとの水平な面を知る必要があります．

2

大桑層のはじまりと岩を掘る二枚貝
お ん ま かいがらばし

大桑層は大桑貝殻橋の真下から始まります．橋の下流側から川底を見ると，地層の表面に 3cm ほどの丸い穴がたくさんあるのが見えか い がらます．川の水が少ないときには，穴の中に二枚の貝殻が入っているのが見えます．これはニオガイモドキかあるいはその仲間で，固いに ま い が い岩に穴をあけてその中に住む二枚貝です．穴の入り口よりも中にあて き

お そる貝殻の方が大きいので，外へは出れませんが，敵に襲われることもないのです．この二枚貝が見つかったことで，穴のあいている地
か た層は二枚貝が生きていたときにはすでに固くなっていたことが分かりました．地層が固くなるにはそれなりの時間が必要です．だから，この地層がたまった時代とその上の大桑層が堆積し始める時代とには，かなりの時間(1 千万年間と考えられています)があったこととなります．ですから，ここが大桑層のはじまりになるわけです．

不整合

大桑層

3

貝の化石を調べる
大桑層では，いたるところから貝の化石が出てきます．これらの貝の多くは日本の周りの海に住んでいます．そのため，今どんなとし ゅ るい

ころに住んでいるかが分かっている種類から，それが生きていた時
よ う す

さぐ

す い ていの海底の様子を探ることができます．しかし，このような推定に使
じょうけん

える化石には 条 件 があります．それは，生きていた場所でそのままじ せ い化石になっていることです．このような化石を自生の化石といいます．
おおなみ

浅い海では，大波などによって，ときどき海底に住む生き物やその「死がい」が沖に運ばれます．このようにして，住んでいた場所
ちがた せ いとは違うところで化石になったものを他生の化石といいます．もし，「他生の化石」を「自生の化石」としてしまったら，地層のできかす い ていたの推定を誤ることになります．だから，化石から地層ができた時の海底の様子を調べる時には，まずその化石が自生か他生かを見きわめなくてはなりません．

実は，二枚貝の化石は自生か他生かをとても区別しやすいのです．

き ん にく

生きているときの二枚貝の貝殻は，「じんたい」という部分と筋肉
かいばしら(貝柱)でくっついています．そのため，貝が死んで，筋肉と「じんく さたい」が腐ると，貝殻は離れてしまいます．だから，死んだ後，貝あら殻が堆積物から洗い出されたり運ばれたりすると，二枚の貝殻は，4

はなればなれになってしまいます．また，貝殻の表面は運ばれている時にすりへってしまいます．そこで，貝殻がそろっているかどう
し せ いか，殻の表面がすりへっていないかどうか，化石の姿勢，といった化石の様子を調べれば，二枚貝の化石が自生か他生かを判断できるのです．

二枚の殻がくっついたままのエゾタマキガイの化石

5

片殻のバカガイ，凸面を上に向けている

生息していたままの姿勢で化石になったカガミガイ
6大桑層に見られる地球環境変動の痕跡
おんまそう

ち き ゅ う かんきょう へ ん ど う

こ ん せ き河原に立って大桑層をみわたすと，低いがけと平らな場所がくり
ち け い

返す地形に気づきます．そして平らな場所から低いがけに変わるところには，きまって貝の化石がぎっしりとつまった層があります．
かいだん

このような階段のような地形はなぜできたのでしょうか?

さ が ん

平らな場所も低いがけも，砂つぶが固まった砂岩という岩石からできています．でも平らな場所の砂岩よりも，低いがけの砂岩のほうがやわらかいのです．そのため，川の流れはやわらかい砂岩をどんどんけずったので，そこが低いがけになったのです．こうして，階段のような地形が生まれたのです．
低いがけの砂岩は砂つぶの大きさがそろっています．一方，平らどろな場所の砂岩の砂つぶは小さくて，砂つぶの間には泥がつまっています．
大桑層は，貝化石の密集層，やわらかい砂岩，泥っぽい砂岩が，重なってくり返しています．それで階段のような地形ができたのです．
では，どうしてくり返すのでしょうか？
7その答えは，貝の化石から知ることができます．
貝化石のぎっしりつまった層から，つぎの貝化石のぎっしりつまき ょ りった層までは，ほんの 20 歩の距離しかありません．それなのに貝の化石は 5 つのグループに分けられ，しかもそれらのグループが，入れかわりながら現れるのです．
第１のグルー
プは，貝化石の密集層からみつかります．その代表メンバーは，アラスジサラガイやエゾタマキガイやビノスガイなどの二枚貝です．アラスジ
サラガイは長くのびた形をからした二枚貝で，その殻の長さは１０センチくらいあります．この貝おうみいちばは金沢市の近江市場で，マンジュウガイという名前で売られています．エゾタマキガイは殻が厚く，長さは５センチくらいあります．
ビノスガイは殻の長さが１０センチにも達する大きな貝です．

8

かさ

第２のグループは，貝化石の密集層の上に重なる粒のそろった砂いっしゅ岩にみられます．このグループはほぼウソシジミ一種からなります．
ウソシジミは２センチくらいの長さの二枚貝で，それらのほとんどじょうたいは，二枚の貝殻をしっかり閉じたままの 状 態 で砂岩の中に入っています．

第３，第４，第５のグループは，泥っぽい砂岩から出てきます．

第３のグループの代表メンバーは，オンマイシカゲガイとキララガイとフリソデガイ，それにサイシュウキリガイダマシです．
オンマイシカゲガイは殻の長さが１０センチもある大きな二枚貝

9

ほですが，その殻はうすいため，この貝をこわさずに地層から掘り出すのはかなりむずかしいです．
キララガイは殻の長さが２センチほどの小さい二枚貝です．その殻の外側には山形のすじがついており，殻の内側はキラキラと光っかんたんています．この貝の殻はじょうぶなので，簡単に掘り出すことができます．
フリソデガイは殻の長さが３センチくらいのひらべったい二枚貝で，その殻はうすく，茶色をしています．
サイシュウキリガイダマシ
は高さが約６センチの細長い形の巻貝です．この貝の殻は厚かんたん

くじょうぶなため，簡単に採取することができます．
これらの貝のうち，オンマイシカゲガイとサイシュウキリ
ぜつめつガイダマシはすでに絶滅 しており，現在の世界のどの海にも住んでいません．これらのほかにも今の海には見られない絶滅した貝が大桑層から出てきます．その種類は２０種類近くにもなります．
第４のグループの代表メン

10バーは，オオスダレガイとゴルドンソデガイとキヌガサガイです．
オオスダレガイの貝殻は横に長い形をしており，その殻の長さは１０センチほどで，茶色をしています．
ゴルドンソデガイは１，２センチの長さの小型の二枚貝で，殻の形はフリソデガイに似ていますが，フリソデガイよりもふくらんでいます．

ふ じ さ ん

キヌガサガイは富士山のような形をした巻貝です．殻のひょうめん

高さは６センチくらいで，殻の 表 面 にはたくさんの細かいひだが見られます．
第５のグループの代表メンバー
は，ベニグリガイとシマキンギョガ
イとナミジワシラ
スナガイとツノガ
イと第４のグループの代表メンバーのオオスダレガイとゴルドンソデガ
イとキヌガサガイです．
ベニグリガイはエゾタマキガイによく似た大きさと11形をした二枚貝ですが，エゾタマキガイよりもたて方向に伸びた形をしています．
シマキンギョガイは大きさが２センチほどの丸い形の二枚貝で，殻はやや赤っぽい色をしていて，とてもきれいな貝です．しかし，殻がかなりうすいので，こわさずに採取することはむずかしい．
ナミジワシラスナガイは大きさが１センチほどの二枚貝です．この貝は小さいのですが，殻が厚いため簡単に採取できます．
ツノガイは二枚貝や巻貝とは違う種類の貝です．この貝の殻は象
きばの牙のような形をしています．殻の太さは６ミリほどで長さは８センチあまりになります．

すいしん

第 1 のグループは，北海道の日本海沿岸の，水深30 メートルよりも浅い海底にすんでいます．

いしかりわん

第 2 のグループは，北海道石狩湾の，水深 50 メートルよりも浅い海底にすんでいます．

第 3 のグループは，北海道の日本海沿岸の，水深 50 メートルよりも浅い海底にすんでいます．

第 4 のグループは，秋田県や山形県より南の，水深 50 メートルよりも浅い海底にすんでいます．

12

第 5 のグループは，秋田県や山形県より南の，水深 50 メートルから 100 メートルまでの海底にすんでいます．

こと

このように，５つのグループは，今の海では異なった場所に生活みっしゅうそうしています．このことから，密 集 層 から密集層までの 1 つの階段ができる間に，海が深くなるとともに寒い海から暖かい海へと変化し，海が浅くなるとともに暖かい海から寒い海になったことがわかります．
くひょうき

かんひょうき繰り返す氷期と間氷期
だ い よ ん き

大桑層は第四紀という時代に堆積しました．この時代は，私たちそせん

た い りくの祖先(ホモ・エレクトス)がアフリカ大陸で生活していました．そひ ょ うきか ん ひ ょう き

して，氷期と間氷期がくり返し起こった時代です．

13

き お ん地球の気温がだんだん低下すると，北アメリカの北部やヨーロッ
ふパの北部では，冬に降った雪が夏になってもとけずに残ります．そち い きのため，氷期の間これらの地域は厚い氷でおおわれてしまいました．
たくわ

こうして，陸上にたくさんの水が氷となって 蓄 えられたため，そのか い めん分だけ海面が下がってしまいました．

やがて，氷期は終わり，地球の気温が上がり始めます．間氷期の始まりです．すると氷がとけて，たくさんの水が海へそそぎ込みまけ っ かす．その結果，海面は上がり，それまで陸だった場所は海に沈んでしまいます．
どのくらい下がったかというと，250 万年前から 60 万年前までの氷期には，現在の海面よりも 70 メートル下がりました．また，それよりも後の氷期には，120 メートルくらい下がりました．

このように，氷期にできた氷河が間氷期にはなくなるといったくり返しが，海の深さと水温を変えたために，大桑層の貝の化石のグループがつぎつぎと入れかわっていったのです．

250 万年から今までに，氷期と間氷期は 50 回以上もくり返しました．しかも，規則正しくくり返したのです．
なぜ氷期と間氷期はくり返すのでしょうか？

14太陽，月，木星が地球を回す
かいてんうんどう

しゅうき

地球の回転運動には，二つの周期があることはよく知られていま
じてん

こうてん

す．自転と公転です．
自転は，地球が一日で一回まわることです．そのために夜と昼ができます．公転は，太陽のまわりを地球が 1 年かけて回ることです．
きせつ

これにより季節ができます．ところが，地球には一日や一年よりもずっと長い周期をもった運動があるのです．
それは，2 万年の周期の運動と 4 万年の周期の運動と 10 万年の周期の運動です．太陽や月のほかに，木星や土星などの惑星が地球を引っぱるために，このような周期ができるのです．
気温が一日や一年の周期で変わるのと同じように，地球が受ける
太陽エネルギ−も 2 万年，4 万年，10 万年の周期で変化します．これが，氷期と間氷期がくり返す原因の一つです．

ポジティブフィードバック
でも，太陽エネルギ−の変化はとても小さいので，それだけではきせつふう地球全体の気候を変えることはできません．実は，季節風や海水のひょうが流れや陸上にある氷河が，太陽エネルギ−のわずかな変化を大きくして，地球の気候を変えたと考えられているのです．このような働きをポジティブフィードバックといい，地球には多くのポジティブフィードバックがあります．

15かんきょう

氷期と間氷期のくり返しによって，地球の環境は大きく変わりました．氷期の地球には巨大な氷河があって，陸地の形も今と違っていました．だから，もし私たちが宇宙船から氷期の寒い地球を見たら，その星が地球だとは分からないかもしれません．

いっぽう

すがた

一方，私たちがよく知っている地球は，間氷期の暖かい地球の 姿なのです．つまり，地球は暖かい地球と寒い地球という 2 つの姿をき せ つ持っていて，その姿を変えてきたのです．それは，私たちが季節に合わせて服を変えるのに似ています．けれども，地球が姿を変えるには，私たちの一生よりもはるかに長い時間がかかります．だから，私たちは地球の姿が変わっていく様子を直接見ることができません．

でも，あなたが犀川の河原に来て，貝の化石のつまった層からつぎの層まで歩けば，あっという間に 4 万年間の旅行ができます．さらに，地球の姿が変わっていく様子を知ることもできるのです．

最も新しい氷期は，今からおよそ 7 万 5 千年前に始まり，1 万 2千年前に終わりました．今は暖かい地球の時代にあたります．そして，これまでと同じように地球の気候が変化するならば，今から 2千年後に地球は寒くなり始め，2 万 3 千年後に新しい氷期の中で最も寒い時期がおとずれます．

16温暖化問題と大桑層
おんだん

か も ん だ いえいきょうにさ ん か た ん そ

しかし，私たち人類は地球の気候に影響を与える二酸化炭素など
お ん しつ こ う かの温室効果ガスをたくさん出しています．そのため，地球は「暖かい地球」から「さらに暖かい地球」へと，変化するかもしれないのです．しかも，その変化は 100 年というとても短い期間で起こる可能性があるのです．

ほうほうい ど う

過去の気候の変化に対して，生物は移動という方法で生き残ってきました．でも過去にあった温暖化の速度はせいぜい 100 年につきお ん だ ん か1℃です．ところが，これから起きる温暖化の速度は 100 年につきけ い けん3-4℃と推定されています．これは，地球上の生物が経験したことのへ ん か そ く どない変化速度です．そのため，実をつけるまで長い年月がかかる森の木々は，急速な温暖化にうまく対応できないのではないかと，心配されています．
わたしたち人類も，移住することで，過去の気候の変化をのり越こっきょうえてきました．しかし，わたしたちは国境という目には見えないバリアーをつくってしまったので，未来の気候変化に対して，人間だけが移動できないことになってしまいました．だから，未来の気候り か いや環境がどのように変化していくを正しく理解していくことは，これからますます私たちにとって大変に重要なことなのです．そのためには，過去の気候変化とその時に生物がどのように変化したかを研究することはとても重要なのです．

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