コンクリーション

コンクリーションについての詳細

コンクリーション（concretion）は、堆積物の中に生成される硬い塊のことを指し、その形状は球状、板状、不規則など多様です。これらの塊は、鉱物やそれ以外の物質が凝集したものがほとんどで、周囲の母岩とは異なる組成を持つことが一般的です。コンクリーションの形成は、特殊な化学的条件下で間隙水を通じて物質が沈殿し、再結晶することによって行われます。この過程では、有機物や化石などが核となることが多いです。

成因

研究によって、コンクリーションは堆積物が埋積された後、岩石化が完了する前の段階で形成されることが明らかになっています。通常、植物の葉や生物の化石を核にして、鉱物が沈殿し、固まっていきます。このことから、化石を収集する人々がコンクリーションを割って生物標本を探すことも少なくありません。一例として、イギリスの海岸で見つかった砲弾を核とするコンクリーションが挙げられます。このコンクリーションは、湿地の中に見つかりました。

泥岩中で形成される炭酸塩コンクリーションも生物起源と考えられ、海水中のカルシウムと有機物中の炭素が結びついて炭酸カルシウムを生成し、このようにして塊ができあがるのです。このプロセスは数週間から数か月かけて進行するとされています。また、砂岩中のコンクリーションについての成因はまだはっきりしていないものの、水の蒸発による無機的な沈殿が関与していると考えられています。

外観

コンクリーションの大きさはさまざまで、数ミリの小さなペレットから、直径3メートルにものぼる大きなものまで存在します。例えば、アメリカのセオドア・ルーズベルト国立公園では、約3メートルの赤いコンクリーションが見つかっています。また、エジプトのファイユーム盆地では、直径9メートルに及ぶ球状のものも発見されています。形成された形状は、環境に応じて同心円状や浸透形状になることもあり、見た目は球形や円板状、またブドウの房に似た集塊状など多岐にわたります。

組成

コンクリーションは通常、母岩に含まれる鉱物から成り立っており、特に砂岩や頁岩のものは方解石のような炭酸塩鉱物からできています。また、石灰岩のものは非晶質や微晶質の石英を含むことが多いのです。これらの塊は、単一の鉱物からなることが多いですが、環境によっては他の鉱物も含まれることがあります。例えば、炭酸塩コンクリーションには微量の硫酸塩還元バクテリアが関与し、方解石や重晶石などの混合物が見られることもあります。

一般的に、コンクリーションのセメントは水酸化カルシウムから成り立ち、雨や湿気に対しても強いため、劣化しにくい特性を持っています。コンクリーションは地域によって異なる外観や組成を持つため、各地で研究されている重要な地質学的対象となっています。

産状

主に泥岩、頁岩、砂岩層で見られ、見た目は礫や化石に似ていますが、コンクリーション自体は化石ではありません。地層内では、斑点状に集まって分布し、風化や侵食によって表面に露出したり、崩れて下に広がっていたりすることがあります。また、火星でも似たようなコンクリーションが発見されており、探査機によって小さな赤鉄鉱の塊が記録されています。

著名な例

コンクリーションは、形状や組成、成因によって多くのタイプに分類されます。例えば、セプタリアン・コンクリーションは、割れ目状の構造を持ち、内部が多面体状になっています。また、大砲の弾のような形をしたキャノンボール・コンクリーションや、ユタ州で見つかるモキマーブルなども有名です。日本では、亀甲石や鳴き石など、さまざまな種類のコンクリーションが国指定天然記念物として保護されています。これらの興味深い特性から、コンクリーションは地質学的な研究や教育でも重要な役割を果たしています。

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