地球の構造・地震・火山・岩石 ── 問題
基礎
- ある地震で、P 波の速さが 6 km/s、S 波の速さが 3 km/s であった。震源から 108 km 離れた観測点での初期微動継続時間は何秒ですか。
- ある地域では、震源距離（km）が初期微動継続時間（秒）の約 8 倍になることが分かっている（大森公式）。初期微動継続時間が 25 秒の観測点の震源距離はおよそ何 km ですか。
- 斑れい岩の分類として妥当なものはどれですか。 （ア 変成岩（接触変成岩） イ 変成岩（広域変成岩） ウ 火成岩（火山岩） エ 火成岩（深成岩） undefined 堆積岩）
- 2011 年の東北地方太平洋沖地震のように、沈み込むプレートの境界で起こり、大きな津波を伴いやすい地震を何といいますか。 （ア 群発地震 イ 誘発地震 ウ 海溝型（プレート境界型）地震 エ 内陸型（直下型）地震 undefined 火山性地震）
標準
- P 波の速さが 8 km/s、S 波の速さが 4 km/s の地域で、ある観測点の初期微動継続時間が 23 秒であった。この観測点から震源までの距離は何 km ですか。
- 昭和新山や雲仙普賢岳の平成新山のように、ねばりけの強い溶岩が盛り上がってできた火山を何といいますか。 （ア 溶岩ドーム（溶岩円頂丘） イ 盾状火山 ウ 成層火山 エ 海嶺 undefined カルデラ）
- 流紋岩と化学組成（色）がほぼ同じで、マグマの冷え方だけが異なる火成岩はどれですか。 （ア 玄武岩 イ 斑れい岩 ウ 花こう岩 エ 閃緑岩 undefined 安山岩）
- 三葉虫の化石が地層から見つかったとき、その化石の種類と、そこから分かることの組み合わせとして妥当なものはどれですか。 （ア 示相化石 ── 河口や湖だった イ 示準化石 ── 古生代に堆積した ウ 示準化石 ── 新生代に堆積した エ 示準化石 ── 中生代に堆積した undefined 示相化石 ── 暖かく浅い海だった）
- 日本海溝や南海トラフのように、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む境界を何といいますか。 （ア ホットスポット イ 海嶺 ウ すれ違う境界 エ 収束境界 undefined 発散境界）
- 震度とマグニチュードに関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 震度は地震のエネルギーを表す値で、1 つの地震に 1 つ定まる イ マグニチュードが 1 大きくなると、地震のエネルギーは約 10 倍になる ウ マグニチュードは地震そのものの規模を表す値で 1 つの地震に 1 つ定まるが、震度は観測点ごとの揺れの強さを表すため同じ地震でも場所によって異なる エ マグニチュードの大きな地震ほど、すべての観測点で震度も大きくなる undefined 気象庁の震度階級は 1 から 7 までの 7 段階である）
- 堆積岩に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 凝灰岩は河川によって運ばれた丸みを帯びた砂粒が固まったものである イ 石灰岩は主に炭酸カルシウムからなり、うすい塩酸をかけると二酸化炭素が発生する ウ チャートは主に炭酸カルシウムからなり、やわらかく釘で傷がつく エ 河口から沖に向かって、泥 → 砂 → れきの順に粒の大きいものが遠くに堆積する undefined れき岩・砂岩・泥岩は、含まれる鉱物の種類によって区別される）
発展
- マグニチュード（M）が 1 大きくなると地震のエネルギーは約 32 倍、2 大きくなると 1,000 倍になる。M 6 の地震のエネルギーは、M 4 の地震のエネルギーのおよそ何倍ですか。
- ある崖で、下から順に地層 A・B・C が重なり、B と C の間には不整合面がある。また、断層 F が地層 A・B を切っているが C は切っていない。これらのできた順序として妥当なものはどれですか。ただし地層の逆転はないものとする。 （ア 断層 F の形成 → A の堆積 → B の堆積 → 隆起・侵食 → C の堆積 イ A の堆積 → B の堆積 → 断層 F の形成 → 隆起・侵食 → 沈降して C の堆積 ウ C の堆積 → B の堆積 → A の堆積 → 断層 F の形成 → 隆起・侵食 エ A の堆積 → B の堆積 → C の堆積 → 断層 F の形成 → 隆起・侵食 undefined A の堆積 → 断層 F の形成 → B の堆積 → C の堆積 → 隆起・侵食）
- 地球の内部構造に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア プレートとは地殻のことであり、マントルはプレートに含まれない イ 内核は高温のため液体で、外核は高圧のため固体である ウ 地殻とマントルの境界をアセノスフェアという エ マントルは液体の岩石からなり、地震波の S 波はマントルを伝わらない undefined 外核は液体の鉄・ニッケルからなると考えられており、その根拠の一つは S 波が外核を伝わらないことである）
地球の構造・地震・火山・岩石 ── 解答
基礎
- 18 P 波の到着まで 108 ÷ 6 ＝ 18 秒、S 波の到着まで 108 ÷ 3 ＝ 36 秒。初期微動継続時間はその差 36 − 18 ＝ 18 秒。
- 200 大森公式：震源距離 ＝ k × 初期微動継続時間。8 × 25 ＝ 200 km。初期微動継続時間が長いほど震源は遠い。
- エ 火成岩（深成岩） 斑れい岩は火成岩（深成岩）。火山岩（げん・あん・りゅう）は地表近くで急冷して斑状組織、深成岩（はん・せん・か）は地下でゆっくり冷えて等粒状組織。堆積岩は積もって固まったもの、変成岩は熱（接触）や圧力（広域）で変わったもの。
- ウ 海溝型（プレート境界型）地震 海溝型（プレート境界型）地震。P 波は速い縦波で初期微動、S 波は遅い横波で主要動を起こし、液体（外核）を伝わらない。震度は場所ごとの揺れの強さで 10 段階、マグニチュードは地震の規模で 1 つの地震に 1 つ。
標準
- 184 震源距離を x km とすると、x/4 − x/8 ＝ 23。左辺は x × (8 − 4)/(8 × 4) なので、x ＝ 23 × 8 × 4 ÷ (8 − 4) ＝ 184 km。（この地域では震源距離 ＝ 8 × 初期微動継続時間。大森公式）
- ア 溶岩ドーム（溶岩円頂丘） 溶岩ドーム（溶岩円頂丘）。マグマは SiO₂ が多いほど粘性が高く、「白い＝ねばい＝爆発的＝溶岩ドーム」「黒い＝さらさら＝穏やか＝盾状火山」の 2 本の鎖で覚える。成層火山はその中間で、日本の多くの火山がこの形。
- ウ 花こう岩 流紋岩は火山岩、花こう岩は深成岩で、黒っぽい → 白っぽいの順に 玄武岩・安山岩・流紋岩（火山岩）と 斑れい岩・閃緑岩・花こう岩（深成岩）が縦に対応する。
- イ 示準化石 ── 古生代に堆積した 三葉虫は「示準化石 ── 古生代に堆積した」。示準化石は短い期間に広く栄えた生物で時代が分かる（古生代：三葉虫・フズリナ／中生代：アンモナイト・恐竜／新生代：ビカリア・ナウマンゾウ）。示相化石は限られた環境にすむ生物で環境が分かる（サンゴ：暖かく浅い海／シジミ：河口・湖）。
- エ 収束境界 収束境界。プレート境界は発散（海嶺）・収束（海溝での沈み込み、大陸どうしの衝突）・すれ違い（横ずれ断層）の 3 種類。日本付近は北米・ユーラシア（大陸側）の下に太平洋・フィリピン海（海洋側）の 4 枚が集まる。
- ウ マグニチュードは地震そのものの規模を表す値で 1 つの地震に 1 つ定まるが、震度は観測点ごとの揺れの強さを表すため同じ地震でも場所によって異なる マグニチュードは規模（エネルギー）で地震ごとに 1 つ、震度は場所ごとの揺れの強さ。M が 1 大きいとエネルギーは約 32 倍、2 大きいと 1,000 倍。震度階級は 0〜7 で 5・6 に弱・強があり 10 段階。震源が深い・遠い場合は M が大きくても震度は小さいことがある。
- イ 石灰岩は主に炭酸カルシウムからなり、うすい塩酸をかけると二酸化炭素が発生する 石灰岩は CaCO₃ で塩酸に反応する。チャートは SiO₂ からなり非常に硬く、塩酸に反応しない。凝灰岩は火山灰が固まったもので粒は角ばっている。れき・砂・泥は粒の大きさで区別し、粒の大きいものほど河口の近くに堆積する。
発展
- 1000 M の差は 6 − 4 ＝ 2。2 大きくなるごとに 1,000 倍なので、1,000 の 1 乗 ＝ 1,000 倍。（1 大きいと約 32 倍、32 × 32 ≒ 1,000）
- イ A の堆積 → B の堆積 → 断層 F の形成 → 隆起・侵食 → 沈降して C の堆積 地層累重の法則より下の A が最も古く、B、C の順。断層 F は A・B を切っているので A・B より新しく、C を切っていないので C より古い。不整合面は B の堆積後に隆起・侵食され、沈降して C が堆積したことを示す。
- undefined 外核は液体の鉄・ニッケルからなると考えられており、その根拠の一つは S 波が外核を伝わらないことである 外核は液体で、横波の S 波が伝わらないことが根拠。マントルは固体の岩石（ゆっくり流動はする）。プレート（リソスフェア）は地殻とマントル最上部を合わせた硬い部分。地殻とマントルの境界はモホロビチッチ不連続面。内核は高圧のため固体。
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