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小テスト ／ eb-02

地震と火山

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地震と火山 ── 問題

基礎

  1. ある観測点で、初期微動継続時間が 3 秒であった。大森公式の比例定数を 8 km/s とすると、震源距離は何 km ですか。
  2. 次の用語の説明として正しいものはどれですか。 震度　（ア 速い縦波で、初期微動を起こす。液体も伝わる　イ 地下で岩石が破壊され、地震が発生した場所　ウ 地震そのものの規模（エネルギー）。1 つの地震に 1 つ　エ 各観測地点での揺れの強さ（0〜7 の 10 段階））
  3. 震度とマグニチュードの違いとして正しいものはどれですか。　（ア 震度は場所ごとの揺れの強さ、マグニチュードは地震の規模　イ 震度は 1 つの地震に 1 つ、マグニチュードは場所により違う　ウ どちらも同じもの　エ 震度は地震の規模、マグニチュードは揺れの強さ）
  4. 緊急地震速報のしくみとして正しいものはどれですか。　（ア 地震を予知して発生前に警報を出す　イ S 波を先に検知して、P 波が来る前に警報を出す　ウ 津波を検知して警報を出す　エ 速い P 波を検知し、S 波が来る前に知らせる）

標準

  1. 震源距離 200 km の観測点で、初期微動継続時間が 25 秒であった。大森公式の比例定数 k は何 km/s ですか。
  2. P 波の速さを 8 km/s、S 波の速さを 5 km/s とする。震源距離 240 km の観測点での初期微動継続時間は何秒ですか。
  3. マグニチュード 5 の地震のエネルギーは、マグニチュード 4 の地震の約何倍ですか。M が 1 大きいとエネルギーは約 32 倍、2 大きいと 1000 倍とする。
  4. マグマの性質と火山について、爆発的な噴火をしやすいマグマはどれですか。　（ア SiO₂ が多く粘性の大きいマグマ（ガスが抜けにくい）　イ SiO₂ が少なく粘性の小さいマグマ　ウ 温度の高いマグマ　エ 黒っぽいマグマ）
  5. 次の地震の種類・断層について正しいものはどれですか。 深さ 300 km で起こる地震　（ア 引っ張る力がはたらき、上盤がずり下がる　イ 沈みこんだ海洋プレート内部の深発地震　ウ 圧縮する力がはたらき、上盤がずり上がる。日本に多い　エ プレート境界地震（海溝型）。沈みこむプレートに引きずられた陸のプレートが跳ね返り、津波を伴った）
  6. S 波が地球の外核を伝わらない理由はどれですか。　（ア 外核が鉄でできているから　イ 外核が高温だから　ウ S 波は速すぎて外核を通り抜けるから　エ S 波は横波で、液体を伝わらないから）
  7. 日本で火山が海溝から一定の距離をおいて分布し、海溝側に火山がない理由はどれですか。　（ア マグマができるのはプレートが深く沈んだ所だから　イ 海溝付近は冷たい海水で冷やされるから　ウ 火山は大陸プレートの中心にしかできないから　エ 海溝付近には地殻もマントルもないから）
  8. ある地震で、2 つの観測点に P 波が届いた時刻を調べた。 観測点｜震源距離｜P 波が届いた時刻 A｜36 km｜10 時 0 分 7 秒 B｜66 km｜10 時 0 分 12 秒 P 波の速さは何 km/s ですか。
  9. 震央の位置は変えずに、震源の深さだけを深くした地震を考える。震央にある観測点で観測される初期微動継続時間は、浅い場合と比べてどうなりますか。　（ア 長くなる。震央から震源までの距離が長くなるから　イ 長くなる。深いほどマグニチュードが大きくなるから　ウ 短くなる。深いところほど地震波が速く伝わるから　エ 変わらない。震央の位置が同じで、距離も変わらないから）
  10. 小麦粉に水を混ぜたものを、板の下から穴を通して押し出し、火山の形のでき方を調べた。 生徒 A「水を少なくして、ねばりけを大きくしたらどうなるかな。」 このとき見られる形と、それに近い火山の組み合わせとして最も適当なものはどれですか。　（ア 盛り上がったドーム状になり、昭和新山のような溶岩ドームに近い　イ 盛り上がったドーム状になり、マウナロアのような盾状火山に近い　ウ 平たく広がり、昭和新山のような溶岩ドームに近い形になる　エ 平たく広がり、マウナロアのような盾状火山に近い形になる）

発展

  1. 3 地点の震源距離から震央を求める方法として正しいものはどれですか。　（ア 3 地点を結んだ三角形の重心を震央とする　イ 震度が最も大きい地点を震源とする　ウ 震源距離を半径とする円の共通弦の交点を震央とする　エ 初期微動継続時間が最も長い地点を震央とする）
  2. P 波の速さが S 波の 2 倍のとき、大森公式の比例定数 k と S 波の速さ V_S の関係はどれですか。　（ア k ＝ V_S　イ k ＝ V_S/2　ウ k ＝ 2V_S　エ k ＝ 4V_S）
  3. ある地震で、2 つの観測点に P 波が届いた時刻を調べた。 観測点｜震源距離｜P 波が届いた時刻 A｜21 km｜10 時 0 分 11 秒 B｜77 km｜10 時 0 分 19 秒 地震が発生した時刻は 10 時 0 分何秒ですか。P 波は一定の速さで伝わるものとする。
  4. 震源の近くの観測点で、地震発生から 2 秒後に P 波を検知し、その 6 秒後に緊急地震速報が出された。震源から 60 km 離れた地点 X に S 波が届くのは、速報が出されてから何秒後ですか。S 波の速さを 3 km/s とする。
  5. ある地震について、3 つの観測点で P 波と S 波が届いた時刻を調べた。P 波の速さは 6 km/s、S 波の速さは 3 km/s とする。 観測点｜P 波が届いた時刻｜S 波が届いた時刻 A｜5 時 10 分 12 秒｜5 時 10 分 18 秒 B｜5 時 10 分 15 秒｜5 時 10 分 24 秒 C｜5 時 10 分 18 秒｜5 時 10 分 30 秒 この表から分かることとして正しいものはどれですか。　（ア 震源距離は C が A の 2 倍で、地震は 5 時 10 分 0 秒に起きた　イ 震源距離は C が A の 1.5 倍で、地震は 5 時 10 分 6 秒に起きた　ウ 震源距離は A が C の 2 倍で、地震は 5 時 10 分 12 秒に起きた　エ 震源距離は C が A の 2 倍で、地震は 5 時 10 分 6 秒に起きた）

地震と火山 ── 解答

基礎

  1. 24　d ＝ kt ＝ 8 × 3 ＝ 24 km。
  2. エ　各観測地点での揺れの強さ（0〜7 の 10 段階）　答え：各観測地点での揺れの強さ（0〜7 の 10 段階）。
  3. ア　震度は場所ごとの揺れの強さ、マグニチュードは地震の規模　マグニチュードは 1 つの地震に 1 つ。M が同じでも、震源に近い地点ほど震度は大きい。
  4. エ　速い P 波を検知し、S 波が来る前に知らせる　速い P 波を震源近くで検知し、遅い S 波（主要動）が来る前に警報を出す。震源に近い場所では S 波の到着が早く、間に合わないことがある。

標準

  1. 8　d ＝ kt → k ＝ d/t ＝ 200 ÷ 25 ＝ 8 km/s。
  2. 18　S 波の到着 240/5 秒、P 波の到着 240/8 秒。その差 ＝ 18 秒。
  3. 32　M の差は 1。1 で 32 倍、2 で 1000 倍、3 で 32000 倍、4 で 100 万倍。答え：約 32 倍。
  4. ア　SiO₂ が多く粘性の大きいマグマ（ガスが抜けにくい）　SiO₂ 少ない → 高温・さらさら → おだやか → 盾状火山（玄武岩）。SiO₂ 多い → 低温・ねばねば → 爆発的 → 溶岩ドーム（流紋岩）。中間が成層火山（安山岩）。答え：SiO₂ が多く粘性の大きいマグマ（ガスが抜けにくい）。
  5. イ　沈みこんだ海洋プレート内部の深発地震　答え：沈みこんだ海洋プレート内部の深発地震。
  6. エ　S 波は横波で、液体を伝わらないから　横波はずれの力を伝える必要があり、液体では伝わらない。これが外核が液体である根拠。
  7. ア　マグマができるのはプレートが深く沈んだ所だから　沈みこんだ海洋プレートが十分な深さに達して水を放出し、マントルが溶ける。その場所は海溝から離れているので、火山前線（火山フロント）より陸側に火山が並ぶ。
  8. 6　B は A より 30 km 遠く、P 波は 5 秒遅れて届いた。速さ ＝ 30 ÷ 5 ＝ 6 km/s。
  9. ア　長くなる。震央から震源までの距離が長くなるから　初期微動継続時間は震源距離に比例する。震央の観測点にとって震源距離は震源の深さそのものなので、深くなれば長くなる。マグニチュードは深さで決まらない。
  10. ア　盛り上がったドーム状になり、昭和新山のような溶岩ドームに近い　ねばりけが大きいと流れにくく、穴の上に盛り上がる。SiO₂ の多いねばりけの大きいマグマがつくる溶岩ドーム（昭和新山・雲仙普賢岳）に当たる。

発展

  1. ウ　震源距離を半径とする円の共通弦の交点を震央とする　震源距離を半径とする球面の交点が震源。地表では円の共通弦の交点が震央。
  2. ウ　k ＝ 2V_S　k ＝ V_P V_S/(V_P − V_S) ＝ 2V_S·V_S/(2V_S − V_S) ＝ 2V_S。
  3. 8　まず P 波の速さ ＝ (77 − 21) ÷ (19 − 11) ＝ 7 km/s。A まで 21 km 進むのに 21 ÷ 7 ＝ 3 秒かかるので、発生は 11 − 3 ＝ 8 秒。
  4. 12　S 波が X に届くのは発生から 60 ÷ 3 ＝ 20 秒後。速報は発生から 2 ＋ 6 ＝ 8 秒後。差は 20 − 8 ＝ 12 秒。
  5. エ　震源距離は C が A の 2 倍で、地震は 5 時 10 分 6 秒に起きた　初期微動継続時間は A 6 秒・C 12 秒で、震源距離はこれに比例するので C は A の 2 倍。A の震源距離は 6 秒 × 6 ＝ 36 km（k ＝ 6 × 3 ÷ (6 − 3) ＝ 6）で、P 波は 36 ÷ 6 ＝ 6 秒かかるので、発生は 12 − 6 ＝ 6 秒。

受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/eb-02/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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