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地球の構造と内部構造
(1)地球の形状
エラトステネスは地球の大きさを、2地点間の距離と角度を測定し、円周の長さが2πRである事を利用し求めました。(この時代にやったのがすごい!)
彼の求めた地球の全周は46250km、現在わかっている地球の全周はおよそ40000kmですから誤差は約15%です。
2地点間の距離を歩いたデータから測って求めた値ですからすごい事です。
[地球の大きさ]
・半径・・・ 6400km
・全週・・・40000km
実際に、地球が球形をしていることは、1520年頃、マゼランの世界一周の航海によって確認されました。航海では方位磁石で進行方向を知る事ができますが、これは地球が大きな磁石の働きをしているからです。現在の地球の磁場は、地球の中心に自転軸に対して約10°傾いて置かれた棒磁石による磁場と近似しています。このような地球の磁場と磁力を地磁気といいます。

地磁気は場所によって方向と大きさが異なります。その地点の磁場の向きと大きさを求めるには、上の5つの要素のうち偏角を含めた3つの要素が必要になります。 これを地磁気の三要素といいます。

さて、地球の形というのは、実際には、きれいな球ではなく楕円体です。なぜなら地球は回転しているので、遠心力により赤道方向に膨らんでいるからです。 地球のかたちに最もよくあう楕円体を地球楕円体[ちきゅうだえんたい]といいます。 回転楕円体のつぶれ具合は 偏平率で表します。これは0~1までの値で表し、0に近いほど球に近く、偏平率が大きいほどつぶれている事を表します。

※この考え方はイギリスの科学者ニュートンによって考えられました。ニュートンといえば万有引力の法則で有名ですよね。質量を持つ物体は、お互いに引き合います。この力を万有引力といいます。

地球の表面は、海や陸、また山や谷があり複雑です。山の高さや海溝(海の深さ)を測る時は平均海水面を基準としています。ここを基準に山の高さや海の深さを表します。 そして、地球の表面は約30%が陸地で、約70%が海洋になっています。(世界地図をみれば海洋の方がかなりの面積を占めているのがわかります。)

(2)地球の内部
地球は密度の大きい物質が内側、密度の小さい物質が外側になるように、成層構造(層状に分かれている状態)を作っています。中心には金属鉄を主とするがあり、中心に固体の内核、外側は液体の外核です。深さ約2900kmよりも浅いところが岩石でできたマントルです。マントルは、深さ400-670kmのところを境にして、上下の岩石の性質が異なるので、上側を上部マントル、下側を下部マントルと呼びます。 高校地学|地球の内部構造高校地学|マントル
地殻とマントルの境界をモホロビチッチ面(モホ面)といいます。つまりモホロビチッチ面より上が地殻[ちかく]、下がマントルという事です。
マントルは地球の層構造の中では最大の体積を占めていて、放射性物質の崩壊熱の生産も最大であると考えられています。このマントルの熱を表面から放出するプロセスが、大規模な対流運動となって地球表面のプレート運動を引き起こしたり、マグマをつくって表面に熱と物質を運ぶはたらきとなっています。地球は内部ほど高温ですが、現在の熱の生産は主にマントルがによるものです。 深さにより次第に温度(地温)が高くなる割合を地下増温率といい、地表に伝えられる熱量の事を地殻熱流量といいます。 地殻は海洋地域では玄武岩やはんれい岩を主として5km~10kmの厚みがあり、大陸地域ではそれよりも密度の小さい(軽い)、花崗岩[かこうがん]や各種の変成岩、堆積岩などを主体として、30~60kmほどの厚みがあります。(これらの層構造は、20世紀になってから行われるようになった地震観測の、データの解析によって決定されました。)
マントルから浮いてきたマグマが冷え固まって岩石となり、固体地球の表面をおおっている部分が地殻[ちかく]です。

この地殻は、大陸地殻と海洋地殻に分けられます。(押さえておくべき特徴!)
 大陸地殻・・・主に 花崗岩質岩石 かこうがんしつがんせき で、比重が小さいため(軽い)、マントルの上に浮かぶように存在しています。
 海洋地殻・・・主に 玄武岩質岩石 げんぶがんしつがんせき で構成されています。
※花崗岩や玄武岩については後で勉強します。

地殻とマントル上部は一体となって運動しています。この部分は大変にかたい部分で、リソスフェア(プレートともいう)といいます。リソスフェアの厚さは海で70km程度、陸では100km程度です。地球表面は何枚かにわかれたプレートにおおわれていて、そのプレートは相互に移動しています。移動しているといっても、1年で数cm程度のごくゆっくりとした動きです。
 しかし、そのプレートの境界では、地震や火山活動などの活発な地学現象が起きています。リソスフェアの下にはやわらかく流動しやすい部分が存在します。

この部分をアセノスフェアといいます。
地表の構造が重力的に浮いてつりあっている状態をアイソスタシーといいます。
高校地学 アセノスフェアとリソスフェア



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地球の大きさと凹凸
地球の深部
「固さ」からみた地球

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