夏の科学:ビーチサンドはどこから来たのですか?

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夏は、海、湾、湖、または川の砂浜の海岸への旅なしに完全ではありません。砂のようなものがつま先の間に入ると、なぜビーチが独特の砂地であり、砂がそのように見えて感じられるのか疑問に思うかもしれません。

そして再び、あなたはそうしないかもしれません-あなたはビーチに来ませんでした 思う、あなたは?しかし、気分がいい人のために、砂浜は本質的に、砕かれた風化した岩石と殻付きの生き物や他の生物相のいくつかの破片が集まり、波にさらされて内陸部からの堆積物として集まっている場所です。

「砂は基本的に、岩石が破壊されたとき、岩石が何十万年、何百万年もかけて風化して分解するときに得られる物質です」と、米国地質調査所のウッズホールサイエンスセンターの上級科学者であるジェフウィリアムズは述べています。

砂はそれをグリット

すべての岩のミネラルが等しく持続するように構築されているわけではありません。したがって、時間の経過とともに、風化プロセスにより、より強い材料が持続するため、砂の特定の一般的な組成が得られます。

「いくつかの鉱物は非常に不安定で分解しますが、長石、石英、角閃石などの他の鉱物はより安定しています」とウィリアムズは言った。 「それらはより硬く、より耐性のあるミネラルであり、そのためそれらは後に留まる傾向があります。」

地球の地殻に豊富に含まれるこれらのミネラルは、ビーチを構成する砂質粒子の多くを構成しています。 「おそらく最も一般的な成分は、長石を含む石英砂でしょう」とウィリアムズは言った。

このミネラル配合により、米国本土や他の場所の多くの場所で見られる、典型的な、よく、「ビーチのような」淡い茶色の肌色がビーチに与えられます。 「石英の鉄染色と長石の酸化鉄は、砂に黄褐色または茶色がかった色を与えますが、これは大きく異なります」とウィリアムズはLiveScienceに語った。

確かに、すべてのビーチは本質的にその地域や地域の環境の産物であり、したがって、他に類を見ないものです。

「各ビーチの砂は指紋のようなものです-それはあなたがそれを見つける特定のビーチに固有です」とウィリアムズは言いました。 「砂の独特な構成、色、および粒度は、砂が由来する根源岩の結果ですが、長期間にわたって砂を変化させる沿岸プロセスの結果でもあります。」

これらのプロセスの例には、特定の沿岸の海面水位の履歴だけでなく、地域の波や海流の種類も含まれます。

砂の虹

これらの変数のすべてが混ざり合って、場所に応じて、大きく異なる外観のビーチを作成します。たとえば、ウィリアムズ氏によると、フロリダのパンハンドルでは、長石や角閃石に比べて石英の含有量が多いため、砂はしばしば非常に真っ白になります。

カリフォルニア州ビッグサーのファイファービーチのこの美しい写真は、2010年6月12日に撮影されました。砂は、ビーチを見下ろす丘の中腹から流れ落ちるマンガンガーネット粒子からプラム色になります。 (画像クレジット:Mariusz Jurgielewicz Dreamstime)

マイアミ周辺のさらに南では、砂もかなり白い傾向にありますが、まったく別の理由があります。かなりの量の砂粒子は、炭酸カルシウム、または海洋生物からの断片化された殻の小さな断片でできています。

熱帯地域は、砂が石英の形でほとんどシリカベースである温帯地域よりも、この貝殻由来の砂を多く持っています。

ウィリアムズは他のいくつかのきちんとした例を指摘した。 「バミューダのビーチの多くには白い砂だけでなく、ピンクや赤みがかった砂の粒子もある」と彼は言った。この有名な色の起源は、ピンク色または赤みがかった殻を持つ有孔虫と呼ばれる小さな単細胞生物の遺跡です。

一方、ハワイは黒砂のビーチで有名で、地面からの暗い火山岩の結果です。ハワイのビッグアイランドの一部のビーチには、ミネラルオリビンが含まれているため、緑がかった色合いさえしています。

古いビーチ、新しいビーチ

ウィリアムズ氏によると、最後の砂浜の考えとして、ほとんどのビーチ、特に東海岸と湾岸の砂はかなり古く、約5,000年ほど古いという事実を考えてみてください。今日では、かつてのように、大陸内部から新しい砂が海岸に到達することはほとんどありません。

ビーチの侵食がマリブの最も高級なオーシャンフロントの不動産のいくつかを脅かしています…(画像提供:Cedric Weber / Shutterstock.com)

道路やダムなどの建設がその理由の1つです。 「海岸線に沿った開発は、内部から海岸への砂の輸送を一種の障害にしています」とウィリアムズは言いました。

もう1つの主な理由は、過去約12,000年間の海面の全般的な上昇です。これにより、川の谷が氾濫し、チャールストン港、チェサピーク湾、デラウェア湾、ハドソン川などの大きな河口ができました。ウィリアムズ氏は、これらの河口は海岸に到達する前に砂になるだろうと説明している。

連携して、特に大嵐の後のビーチの浸食は、しばしばビーチの養殖または補充プロジェクトを必要とします。砂は沖合いから浚渫され、失われた不動産を再建するために海岸線に堆積されます。

ウィリアムズ氏は、これらのプロジェクトは成功することは多いものの、非常に近い地域でさえも得ることができる砂のさまざまな特性に対処する必要があると指摘しました。 「美学に細心の注意を払わなければならない」とウィリアムズは言った。 「人々は浜辺に原産のビーチと同じ種類の素材を持ちたがります。」

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