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スタートアップ高認地学 大問2対策

プレートとその動き

(1)地球の内部の変動
地球の表面が何枚かの固い岩板(プレート)で構成されており、このプレートが対流するマントルに乗って互いに移動する事で様々な地学現象(火山活動・地震・変成作用)を起こしているという考え方をプレートテクトニクスといいます。
プレートの運動は、その下にあるマントルの流れによって起こるものです。このマントルの流れをマントル対流といいます。地球の表面は、いくつものプレートにおおわれた状態になっています。先ほども述べましたが、それぞれのプレートは地球の表面を1年間に数cmぐらいのゆっくりとした速さで動いています。プレートとプレートの境目には、互いに遠ざかるもの、互いに近づいていくもの、水平にすれちがうものがあります。
プレート同士が衝突すると大山脈が作られます。このような作用を造山運動といいます。
(例えば、ヨーロッパのアルプス山脈はプレート同士が衝突してできた山脈です。)

プレートが新たにつくられる場所を、中央海嶺[ちゅうおうかいれい]といいます(大規模な海底山脈)。中央海嶺付近では圧力の低下によりマグマが発生しやすくなっており、この部分でプレートが作られ左右に広がっていきます。プレートが消滅する部分を海溝[かいこう]といいます。 海嶺[かいれい]は熱いマグマ吹き出していて温度が高いので、軽くなり、持ち上がります。
一方、海溝は、長い間海水に冷やされているので、重くなり沈んでいきます。 つまり海底は、海嶺[かいれい]から海溝[かいこう]に向かって移動しているのです。

日本周辺のプレートの状況は以下の図のようになっています。
太平洋プレート、北米プレート、ユーラシアプレート、フィリピン海プレートは頭の片すみに置いてくださいね。

さて、プレートの運動と地震など地学現象は密接に関係しています。例えば、プレート境界(海溝)ではプレート同士が押し合い地震発生の原因となります。 以下に地震発生のメカニズムの動画と静止画を示します。
地震発生ポイントを地図で見てください。海嶺と海溝の分布の図とそっくりです。 地殻に大きな力がかかり、岩石が破壊されて起きる地震というのは、主にプレートの境界付近で起きてます。 日本が地震国といわれるのもプレート分布の図からよくわかりますね。


地震

(1)地震とは
太平洋プレートが沈み込む日本海溝、伊豆・小笠原海溝などの付近では、マグニチュード7~8程度の巨大地震が発生することがあります。
これは、プレートテクトニクスの所で学んだように、太平洋プレートの沈み込みにともなって陸側のプレートの端が引きずり込まれ、やがてそれが限界に達した時に陸側のプレートが跳ね上がるという断層運動によります。 (2)地震の記録
最初に破壊が起こった点、つまり地震の発生した地下の場所を震源といいます。そして、その真上の地表の点を震央といいます。 地震の大きさは、震度とマグニチュードで表します。
震度とは各地点の揺れの大きさを表す数値で日本では気象庁が定めた10段級(震度0~震度7まで)震度階級が使われています。
震度0、1、2、3、4、5弱、5強、6弱、6強、7

一方、マグニチュードは地震のエネルギーの大きさを表す数値です。
震度とは違い、1つの地震には1つの値であり、場所によって変化しません。

地震による最初の地震波をP波、次に来る地震波をS波といいます。

[特徴]
 P波・・・最初のコトコトコトという小さな揺れ
 S波・・・大きな揺れ

観測点には、地震波速度の大きいP波が先に到着し、その後S波が到着します。
P波が到着してから、S波が到着するまでのゆれを初期微動といい、S波が到着した後の揺れを主要動といいます。

震源距離は初期微動継続時間に比例し、次の式であらわす事ができます。(大森公式)

d=kt ←試験に出た!(計算問題ではない)
 d・・・震源からの距離
 k・・・比例定数(場所によって変わる)
 t・・・初期微動継続時間

日本列島の海洋側には海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む海溝[かいこう]があり、地震が多発しています。
日本列島付近に発生する地震は、深発地震面(和達-ベニオフ面)、逆断層型の巨大地震、内陸性の浅発地震の3つのタイプに分けられます。

火山

(1)火成岩と火山
[マグマと溶岩]
マグマとは地下にある高温のドロドロに溶けた物質(火山ガスを含むとけた岩石)をいいます。 地殻の大部分は、マグマが冷却して固まった火成岩でできています。マグマはマントル上部のアセノスフェアでかんらん岩の一部がとけて生成されます。マグマはねばりけによって玄武岩質流紋岩質安山岩質と分類されます。 マグマが地下深くでできて、上昇し、一度マグマだまりにたまります。 さらにマグマが上昇し、地表が近づくにつれてまわりの圧力が小さくなり、マグマにふくまれていた火山ガスが急に膨張します。 そしてマグマ内の圧力が大きくなり、噴火口めざして飛び出します。これが噴火です。

マグマが地表に流れ出たものを溶岩といいます。
「マグマ」は地表に出る前の名前で、噴火口から地表に出たとたん「溶岩」という名前に変わります。
マグマが地上に噴出したり、そのまま地下深くで冷却し固結してできた岩石を火成岩といいます。火成岩は大きく分けて、火山岩(マグマが急激に冷えて固まったもの)と深成岩(マグマがゆっくり冷えて固まったもの)の2つに分類される。火山岩と深成岩の分類において重要なのは冷え固まったスピードであり、どこで固まったかは分類に関係しません。

[火山噴出物]
噴火によって地下からふき出された物質を火山噴出物といます。
火山ガス
 ⇒主成分は水蒸気で、二酸化炭素などもふくまれる
溶岩
 ⇒マグマが地表に流れ出たもの
火山灰
 ⇒マグマが粉々になった灰のようなもの
火山弾
 ⇒固まりきっていないマグマがちぎれ飛んだもの
軽石
 ⇒溶岩が固まってできた穴の多いもの


(2)火山岩と深成岩

火成岩は、できる過程のちがいで、さらに2つに分けられます。

種類 つくり 特徴など
火成岩 火山岩

斑状組織

地表や地表に近いところでできる

マグマが急に冷えて固まったもの

斑状組織
(石基の中に斑晶が混ざっている)

石基…急に冷やされたため、結晶になりそこなった
    ガラス質や小さな結晶の集まり
斑晶…比較的大きな結晶

流紋岩・安山岩・玄武岩

深成岩

等粒状組織

地下の深いところでできる

マグマがゆっくり冷えて固まったもの

等粒状組織
(同じような大きさの結晶が集まっている)

ゆっくり冷えたため、大きな結晶ができます。

花こう岩・せん緑岩・斑れい岩

火成岩ができる場所

ゆっくり冷えると大きな結晶ができるのは、水溶液の再結晶と同じです。


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