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砂岩とはどんな岩石?特徴・泥岩との違い・加工のしやすさ・用途・よくある質問をご紹介
砂岩とは堆積岩の一種
砂岩(さがん)は堆積岩(たいせきがん)の一種で、最も一般的とされています。「さがん」と読むことが多いですが、「しゃがん」と読むこともあります。
砂が長い年月をかけて固まったと考えられています。
この記事では、そんな砂岩の特徴、泥岩との違い、加工のしやすさ、用途の他、よくある質問を紹介します。
砂岩の特徴
ここからは砂岩の特徴です。下記に挙げた特徴は4つです。
- ざらざらした手触り
- 泥岩と互い違いの地層
- 石英や斜長石を主体とするものが多い
- やわらかいタイプは吸水率が高い
こうした特徴について1つずつ説明します。
ざらざらした手触り
砂岩の手触りはざらざらしています。砂岩が砂でできているので、触り心地がざらざらしていて砂をさわっているような感じです。
そんな砂岩の砂は16分/1~2mmの粒子で極めて小さいです。
泥岩と互い違いの地層
出典:倉敷市
上記のように、砂岩は泥岩と互い違いの地層を形成しているところも大きな特徴です。縞模様にも見える地層です。
なぜ、このような模様になるのか理由を考えてみます。可能性として考えられることを下記に挙げてみました。
・水中では粒の大きいものが先に沈むので、泥が先に沈み、そこに砂がかぶさった
↓
・泥、砂の順で長い年月をかけ堆積されていった
このような砂岩と泥岩の地層を砂岩泥岩互層(タービダイト)と呼びます。
石英・長石・白雲母を主体とするものが多い
砂岩の構成鉱物は、存在する地域にもよりますが、石英、長石、白雲母が多く含まれています。
その他に含まれている鉱物を以下に挙げます。
- 磁鉄鉱(じてっこう)
- チタン鉄鉱
- ジルコン
- 電気石
- 柘榴石(ざくろいし)
- 金紅石(きんこうせき)など
砂岩の分類は、こうした鉱物による分類の他、砂粒、固結などが考慮されます。
やわらかいタイプは吸水率が高い
やわらかいタイプの砂岩は、吸水率が高いです。そのために、汚れや苔つきやすく、寒さで凍ると割れやすくなるという特性があります。
したがって、砂岩は外壁に利用できません。
しかし、その反面、やわらかく、耐火性がある、酸に強いというメリットもあります。これらを生かして建築材として使用可能です。
泥岩との違い
出典:地質調査総合センター
砂岩と性質が似ている泥岩は、よく比較されます。どちらも堆積岩ですが、粒度、手触り、色が異なります。
ここでは、その違いについて詳しく説明します。
どちらも堆積岩
砂岩、泥岩はどちらも堆積岩です。ここでは、堆積岩について下記を取り上げてみました。
- 粒度
- 手触り
- 色
これらについて詳しく説明します。
粒度が異なる
砂岩と泥岩では、粒度が異なります。粒度は以下です。
- 砂岩:2mm~1/16mm
- 泥岩:1/16mm以下
泥岩の中にも種類があり、粒度がそれぞれ異なります。以下のシルト岩と粘土岩は、泥岩と同じ種類の岩石です。
出典:地質調査総合センター
- シルト岩:1/256mm以上(上記画像)
- 粘土岩:1/256mm以下
手触りが異なる
手触りは砂岩がざらざらであるのに対し、泥岩はなめらかです。この違いは砂と泥の違いと考えられます。
砂岩は砂が固まってできた岩石です。それに対し、泥岩は泥が堆積してできました。一般的に砂はざらざらしますが、泥は重みがありなめらかです。
砂岩は泥岩より淡い色
色も異なります。砂岩は泥岩よりも淡い色の物が多いです。それぞれの色を下記に挙げます。
- 砂岩:褐色系、赤系、黄色、白灰色系、ベージュ、白系、緑系、グレーなど
- 泥岩:黒っぽい色
それぞれの違いを表にしました。
それぞれの違い | 砂岩 | 泥岩 |
---|---|---|
粒度 | 2mm~1/16mm | 1/16mm以下 |
手触り | ざらざら | なめらか |
色 | 褐色系、赤系、黄色、白灰色系、ベージュ、白系、緑系、グレーなど | 黒っぽい色 |
砂岩の加工のしやすさは?
砂岩の加工のしやすさについて説明します。
もろさから加工しやすい、けずって加工するのに適しているといったことです。
もろいので加工しやすい
砂岩は軟質でもろいので、加工しやすいです。そんな特徴から、堆積岩の中では最もよく使われる石材です。
かつては墓石材にも使われていました。しかし、最近では、天然岩石を用いた建築の基礎資材である砕石(さいせき)に使用されることも多いです。
けずって加工するのに適している
砂岩は、特にけずって加工するのに適しています。なぜならば、他の岩石よりも軟らかいからです。
江戸時代から大正時代は、墓石材として使われていました。とりわけ、関西地方では、砂岩を使用したお墓がよく見られたと言います。
その理由として、加工のしやすさとともに、けずりやすさが考えられます。お墓に刻む文字を彫刻しやすかったため、お墓の建立に時間がかからなかったのではないでしょうか。
砂岩の用途
ここでは、砂岩の用途を紹介します。アスファルト合材への加工、壁、甲板材、外部床などについてです。そして、その他に世界遺産にも使われていることも重要です。
このような観点から、砂岩が人々の生活にどのように役立っているのか考えてみましょう。
アスファルト合材などに加工
石灰工業の会社では、砂岩をアスファルト合材、生コンクリート、コンクリート二次製品などに役立てています。
また、硬質の砂岩をコンクリート加工や舗装などに採用する会社も存在します。粒度によって生コンクリートやアスファルト合材に分け、適材適所で使用しています。
壁・甲板材・外部床など
砂岩は壁・甲板材・外部床などに使います。これらは、主に建築材料としての使用です。
しかし、強度では劣る場合があるので、車が通る場所などには使えません。また、砂粒が大きく軟らかい、吸収性が高いといった特徴もあるので、用途によっては撥水処理が必要です。
世界遺産にも使われている
砂岩は世界遺産に登録されている宮殿にも使われています。
・インド「レッドフォード」
・エジプト「アブシンベル宮殿」
・ヨルダン「ペトラ」
「レッドフォード」は赤い砂岩が使われています。ムガール帝国皇帝のシャー・ジャハンの居城でした。
「アブシンベル宮殿」はスーダンとの国境に位置し、ヌビア遺跡とともに世界遺産に登録されています。
「ペトラ」は古代都市ペトラの遺跡で、映画「インディジョーンズ」の舞台になったことでも知られています。
よくある質問
- 砂岩は何でできている?
-
構成鉱物は主に石英と長石です。それに堆積岩や変成岩などの岩片が合体したと考えられます。
- 砂岩は何に使われるの?
-
建材になる事が多く、建造材、仕上げ材、屋根材などに使用されています。
- 砂岩の主な産地は?
-
国内だと、主に南アルプス、上野原町、丹波山村、小菅村、大月市などです。
- 砂岩層とは何ですか?
-
砂が長い時間をかけて堆積していった地層を指します。
- 砂岩と砂の違いは?
-
砂岩は砂が固まってできた岩石です。
砂は、泥と同じように岩石や鉱物の粒で構成されています。しかし、1つの粒が16/1mmより大きく、2mmより小さいです。つまり泥よりも大粒です。
まとめ:砂岩はさまざまな用途で利用されている砂が固まってできた岩石
砂岩は世界遺産の宮殿などを始め、建築材など幅広く使用されています。それというのも軟らかく加工しやすい性質があるからです。
その加工のしやすさから、かつて墓石としても使用されていました。
そんな砂岩は、砂が長い年月をかけて固まってできました。堆積岩の一種で泥岩とは粒度、色、手触りなどが異なります。
一粒一粒が小さい砂でも、年月がたてば砂岩になります。そんなことから、時間の経過の素晴らしさにも目を向けてみませんか?