地球の形と内部構造・プレートテクトニクス ── 問題
基礎
- 地球の内部構造について、地殻の厚さについて正しいものはどれですか。 （ア どちらも約 2,900 km イ 海洋地殻のほうが厚い ウ どちらも約 100 km エ 大陸地殻（30〜50 km）のほうが海洋地殻（5〜10 km）より厚い）
- 地球の形について正しいものはどれですか。 （ア 赤道半径と極半径は等しい イ 極方向に長くのびた楕円体 ウ 赤道方向にふくらんだ回転楕円体 エ どの方向にも同じ半径の完全な球）
- リソスフェアとアセノスフェアについて正しいものはどれですか。 （ア アセノスフェアは外核の一部の層 イ リソスフェアのほうがやわらかく流動する ウ リソスフェアは地殻だけを指す言葉 エ リソスフェアはプレートにあたるかたい層）
標準
- 同じ経線上にある 2 地点の緯度差が 3.6° で、2 地点間の距離が 450 km であった。エラトステネスの方法で地球の全周を求めると何 km ですか。
- 次のプレート境界・地形はどのタイプですか。 アイスランド （ア プレート境界ではない（ホットスポット） イ 収束境界（海洋プレートが沈みこむ） ウ 発散境界（プレートが生まれて離れる） エ 収束境界（大陸プレートどうしの衝突））
- 日本列島周辺のプレートについて、西日本（南海トラフ）の下に沈みこんでいる海洋プレートはどれですか。 （ア ユーラシアプレート イ フィリピン海プレート ウ 太平洋プレート エ 北米プレート）
- 海洋底拡大説の根拠として正しいものはどれですか。 （ア 海溝付近の海底が最も新しい イ 海底の岩石はどこも同じ年代である ウ 海嶺から離れるほど海底の岩石が古い エ 海底の堆積物には化石がない）
- ハワイ諸島が一列に並び、北西ほど古い理由はどれですか。 （ア プレートの境界に沿って火山ができるから イ 中央海嶺で生まれた島が移動するから ウ 海溝に沈みこむ島が並ぶから エ ホットスポットの上をプレートが動くから）
- ハワイ諸島のように、ホットスポットの上でできた火山島がプレートに運ばれて列をつくっている。いま活動している火山から 210 km 離れた火山島の岩石の年代を調べると、300 万年前にできたものだった。プレートの平均の移動速度は何 cm/年ですか。
- 夏至の日の正午に、地点 A で太陽の南中高度を測ると 67° だった。A の真北 750 km の地点 B では、同じ日の正午の南中高度は 61° だった。この結果から地球の全周を求めると何 km ですか。
- 地震波の伝わり方から推定した、地球内部の深さと地震波の速さの関係（概数）を表にした。 深さ｜P 波の速さ｜S 波の速さ 100 km｜8.0 km/s｜4.4 km/s 2800 km｜13.7 km/s｜7.3 km/s 3000 km｜8.1 km/s｜伝わらない 5200 km｜11.0 km/s｜3.5 km/s この表から考えられることとして最も適当なものはどれですか。 （ア マントルは液体で、S 波が P 波より遅いのはそのためである イ 深さ 2900 km 付近より下は、地球の中心まですべて液体でできている ウ 外核は固体で、P 波が遅くなるのは物質の密度が小さくなるからである エ 深さ 2900 km 付近より下の外核は液体で、内側の内核は固体である）
- 同じ経線に沿って、緯度 1° あたりの子午線の長さを測った（概数）。 緯度｜1° あたりの長さ 0° 付近｜110.6 km 45° 付近｜111.1 km 90° 付近（極）｜111.7 km この結果から分かることとして最も適当なものはどれですか。 （ア 極付近は曲がり方がゆるく、地球は赤道方向にふくらんでいる イ 地球は完全な球で、長さの違いは測定の誤差と考えられる ウ 赤道付近は曲がり方がゆるく、地球は赤道方向にふくらんでいる エ 極付近は曲がり方が急で、地球は極の方向にのびた形をしている）
- エラトステネスの方法で地球の全周を求める。2 地点の緯度差は正しく測れたが、2 地点間の距離を実際より 1 割長く測ってしまった。求めた全周は、実際の全周と比べてどうなりますか。 （ア 1 割大きくなる イ 1 割小さくなる ウ 2 割大きくなる エ 変わらない）
発展
- 地球の赤道半径を 6378 km、極半径を 6358 km とすると、偏平率 (赤道半径 − 極半径) ÷ 赤道半径 はいくらですか（小数第 4 位まで、四捨五入）。
- 大陸プレートどうしが衝突する境界（ヒマラヤ）で火山活動が少ない理由はどれですか。 （ア 山の上の気温が低いから イ 大陸プレートが沈みこみにくいから ウ その境界では地震が起こらないから エ 標高が高すぎてマグマが上がれないから）
- ウェゲナーの大陸移動説が当時受け入れられなかった主な理由はどれですか。 （ア 海岸線の形が一致しなかったから イ 氷河の跡が見つからなかったから ウ 大陸を動かす原動力を説明できなかったから エ 化石の分布が矛盾していたから）
- ある中央海嶺の軸から東へ 200 km 離れた海底の岩石の年代は 1000 万年前で、西へ 200 km 離れた海底の岩石も同じ年代だった。海嶺の東側の海底と西側の海底は、互いに何 cm/年の速さで離れていると考えられますか。
- 生徒 A「中央海嶺の両側で、海底の岩石の磁化の向き（正・逆）が縞模様になっていて、その縞が海嶺を軸に左右対称になっているよ。」 生徒 B「それは（ ）からだと考えられるね。」 （ ）に入る説明として最も適当なものはどれですか。 （ア 海溝で岩石が沈みこむときに、岩石の磁化の向きが逆向きに変えられた イ 海嶺でできた岩石が冷えるときの地磁気の向きを記録し、両側へ運ばれた ウ 海嶺から離れた場所ほど地磁気が強く、岩石が強く磁化されるようになった エ 海嶺の東側と西側で、それぞれ別々に地磁気の向きが何度も逆転した）
- ある中央海嶺の東側と西側で、海嶺の軸からの距離と海底の岩石の年代を調べた。 軸からの距離｜東側の年代｜西側の年代 100 km｜200 万年前｜400 万年前 200 km｜400 万年前｜800 万年前 この結果の説明として最も適当なものはどれですか。 （ア 東側の海底は、西側のおよそ 2 倍の速さで海嶺から遠ざかっている イ 海底は海嶺に向かって近づいていて、東側のほうがその速さが大きい ウ 東側も西側も同じ速さで、年代の差は測定の誤差によるものである エ 西側の海底は、東側のおよそ 2 倍の速さで海嶺から遠ざかっている）
地球の形と内部構造・プレートテクトニクス ── 解答
基礎
- エ 大陸地殻（30〜50 km）のほうが海洋地殻（5〜10 km）より厚い 地殻（大陸：花こう岩質＋玄武岩質、海洋：玄武岩質）→ モホ面 → マントル（かんらん岩）→ 外核（液体の鉄・ニッケル、S 波が通らない）→ 内核（固体）。答え：大陸地殻（30〜50 km）のほうが海洋地殻（5〜10 km）より厚い。
- ウ 赤道方向にふくらんだ回転楕円体 自転の遠心力で赤道方向にふくらみ、赤道半径のほうが極半径より約 21 km 長い。偏平率約 1/298。緯度 1° の子午線の長さは高緯度ほど長い。
- エ リソスフェアはプレートにあたるかたい層 リソスフェアは地殻とマントル最上部からなるかたい層でプレートにあたる。その下のアセノスフェアはやわらかく流動しやすい。かたさによる区分で、組成による区分（地殻／マントル）とは境界の深さが違う。
標準
- 45000 全周 ＝ 距離 × 360° ÷ 緯度差 ＝ 450 × 360 ÷ 3.6 ＝ 45000 km。
- ウ 発散境界（プレートが生まれて離れる） 発散：中央海嶺・地溝帯。収束（沈みこみ）：海溝・トラフ・島弧。収束（衝突）：ヒマラヤ。すれ違い：トランスフォーム断層。ホットスポットは境界と無関係。答え：発散境界（プレートが生まれて離れる）。
- イ フィリピン海プレート 大陸プレート（北米・ユーラシア）の下に海洋プレート（太平洋・フィリピン海）が沈みこむ。太平洋プレートは日本海溝から、フィリピン海プレートは南海トラフから。答え：フィリピン海プレート。
- ウ 海嶺から離れるほど海底の岩石が古い 海嶺で生まれた海洋底が両側に広がるので、離れるほど古い。地磁気逆転の記録（縞模様）も海嶺を軸に対称。
- エ ホットスポットの上をプレートが動くから ホットスポットの位置は動かず、その上を太平洋プレートが北西へ動いている。火山島の列の向きと年代からプレートの移動方向と速さがわかる。
- 7 距離を cm に、年代を年にそろえる。210 km ＝ 210 × 10⁵ cm、300 万年 ＝ 300 × 10⁴ 年。速さ ＝ 210 × 10⁵ ÷ (300 × 10⁴) ＝ 7 cm/年。
- 45000 南中高度の差がそのまま緯度の差（6°）になる。全周 ＝ 750 × 360 ÷ 6 ＝ 45000 km。
- エ 深さ 2900 km 付近より下の外核は液体で、内側の内核は固体である S 波は液体を伝わらない。3000 km では S 波が伝わらないので外核は液体、5200 km では再び S 波が伝わるので内核は固体と考えられる。
- ア 極付近は曲がり方がゆるく、地球は赤道方向にふくらんでいる 曲がり方がゆるいところほど、1° 変わるのに長い距離が必要になる。極付近ほど 1° の長さが長いので極付近が平たく、地球は赤道方向にふくらんだ回転楕円体と分かる。
- ア 1 割大きくなる 全周 ＝ 距離 × 360 ÷ 緯度差 なので、全周は距離に比例する。距離が 1 割長ければ、全周も 1 割大きく求まる。
発展
- 0.0031 (6378 − 6358) ÷ 6378 ＝ 20 ÷ 6378 ≒ 0.0031（実際の地球では約 1/298）。
- イ 大陸プレートが沈みこみにくいから 大陸プレートは密度が小さく沈みこみにくい。沈みこみ帯の火山は、沈む海洋プレートから水が供給されてマントルが溶けることで生じる。衝突境界にはそれがない。
- ウ 大陸を動かす原動力を説明できなかったから 根拠（海岸線・化石・地層・氷河）はあったが、しくみがわからなかった。のちにプレートテクトニクスで説明された。
- 4 片側の速さは 200 × 10⁵ cm ÷ (1000 × 10⁴ 年) ＝ 2 cm/年。東側と西側は反対向きに同じ速さで動くので、互いに離れる速さはその 2 倍の 4 cm/年。
- イ 海嶺でできた岩石が冷えるときの地磁気の向きを記録し、両側へ運ばれた 地磁気はくり返し逆転してきた。海嶺で生まれた岩石はそのときの向きを記録したまま両側へ広がるので、同じ時期の縞が海嶺をはさんで対称に並ぶ（海洋底拡大説の根拠）。
- ア 東側の海底は、西側のおよそ 2 倍の速さで海嶺から遠ざかっている 同じ 100 km 進むのに、東側は 200 万年、西側は 400 万年かかっている。東側は 5 cm/年、西側は 2.5 cm/年で、東側が約 2 倍速い。海嶺から離れるほど古いので、海底は海嶺から遠ざかっている。
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/eb-01/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
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