理科1年 地学

地層と化石 火山と火成岩   地震  

 地層と化石
 [要点-地層と化石]
 
(1) 堆積

 
流れの静かな海:粒の大きいものがはやく沈む→下に堆積
流れがあるとき:粒の小さいものは海岸から離れた所に堆積

(2) 堆積岩の分類

 
粒の大きさによる分類:れき岩,砂岩,泥岩

でき方や質の違いによる分類
 凝灰岩:火山灰などが堆積してできた岩石。近くで火山活動があった証拠。
 石灰岩:生物体の石灰質などが沈殿して固まった岩石。
      塩酸を加えると二酸化炭素が発生。
 チャート:ケイ酸質の生物の死がいなどが堆積してできた岩石。
       塩酸を加えても変化はない。

(3) 化石

 

示準化石:地層のできた時代を知る手がかりなる化石
 (短期間で広い範囲で栄え絶滅)
 古生代:サンヨウチュウ,フズリナ
 中生代:アンモナイト,恐竜(きょうりゅう)
 新生代:ビカリア,マンモス,ナウマン象

示相化石:地層のできた当時の環境を知る上で手がかりとなる化石
 サンゴの化石 :あたたかい,きれいな,浅い海
 アサリ,ハマグリ:遠浅の海
 ホタテ貝:寒冷な海

(4) 地層の読みとり


カギ層:凝灰岩の層→ABのつながりがわかる
地層:下の地層ほど古い(bが一番古い)
・堆積した当時の環境を読みとる

示相化石(ハマグリ→遠浅の海)
 凝灰岩→近くで火山活動,噴出物が海底に堆積 れき岩(浅い海)-泥岩(深い海)
示準化石(堆積した時代を読みとる)

 (浸食と堆積) 
 
流れの静かな海では粒の大きいものがはやく沈むので,下にれきなどが堆積する。

流れがあるときは,運ばれた土砂は,粒の小さいものほど流れにのって沖へ運ばれる。

このため,海岸近くには,れきや砂が,河口から離れた沖などにはが堆積する。

三角州は川から海に出る所で土砂が堆積してでき,扇状地は川が山地から平地に出る所にできる。

 (堆積岩) 
 
堆積岩は,粒の大きいものから,れき岩,砂岩,泥岩に分類される。

火山灰,火山れきなどを含むのは(凝灰岩)である。

生物の死がいが固まってできた岩石は石灰岩とチャートで,うすい塩酸をかけると,チャートは変化しないが,石灰岩はとけて二酸化炭素を発生する。

 (化石) 
   
地層の年代を知る手がかりとなる化石を示準化石という。

サンヨウチュウ(B)とフズリナは古生代,アンモナイト(A)と恐竜は中生代,ビカリア(C),マンモス,ナウマン象は新生代の化石である。

当時の環境を推定するのに役立つ化石を示相化石という。

サンゴはあたたかい,きれいな,浅い海,アサリの化石は遠浅の海であったことを推定させる。

 (地層の観察) 
   
地層は一般にほど古い。

P地点で一番古いのはEである。

DとHは凝灰岩の層で当時近くで火山活動があったことを示す。

D,Hは「カギ層」でその上下の層の比較によりDとHが連続していることがわかる。

P,Q全体で一番古いのはK層である。

泥岩は河口から遠くで堆積するので,G~Fの間海岸線が遠くなっていったと考えられる。

 地層のできかた-風化・流水のはたらき


温度の変化で岩石は膨張・収縮をくりかえし,その力によって岩石がこわれていく。
また,岩石の割れ目に入った水が凍ると体積が増え(約9%増加),
その力によって岩石が割れる。
このようにして,気温の変化と風雨のはたらきによって,
地表の岩石は,長い間にぼろぼろにくずれていく。
この変化を風化という。
流水の働きは,侵食,運搬,堆積の3つである。
川の上流では流れが速いため侵食がさかんである。
山の上流部は傾斜が大きく,流れも速いので,おもに川底が削られていく。
その結果,川底はしだいに深くなり,V字谷ができる。
水の量が多い中流部では運搬の作用がさかんである。
下流部などで流れが緩やかになると,運搬されてきた土砂が堆積する。
川が山地から平地へ出て流れがゆるやかになった所では扇状地が,
川から海に出て流れがゆるやかになった河口付近では三角州が堆積作用によってつくられる。


 地層のできかた
 
①れき・砂・泥が同時に堆積(たいせき)する場合,粒の大きいものほど早く沈む。
したがって,A,Bともに,下にあるほど粒が大きく,
下から,れき→砂→泥の順で堆積する。




②運ばれた土砂は,粒の大きいものほど早く沈み,
粒の細かいものほど流れにのって沖へ運ばれる。
このため,河口付近の海岸から沖にむかって,
れき(A)→砂(B)→泥(C)の順で堆積する。
堆積物は下から上へ順に積み重なっていくので,
下のものほど古く,上のものほど新しい。




 堆積岩
 


堆積岩(たいせきがん)の粒はまるみをおびている。
これは流水によって運ばれるときに角がとれてまるくなったためである。
堆積岩は粒の大きさによって,れき岩,砂岩(さがん),泥岩(でいがん)に分類される。
粒がもっとも大きいのはれき岩(2mm以上)で,次が砂岩(0.06~2mm)で,
もっとも小さいのが泥岩(0.06mm以下)である。
凝灰岩(ぎょうかいがん)は,火山灰などが堆積したもので,
火山灰,火山れきなどを含んでいる。
生物の死がいや水にとけていた物質が海底で堆積してできた岩石は
石灰岩(せっかいがん)とチャートである。
うすい塩酸(えんさん)をかけると,チャートは変化しないが,
石灰岩はとけて二酸化炭素が発生する。


 化石-示準化石
 


広い範囲にすんでいて,しかも短い期間に栄えて絶滅した生物の化石は,
その生物を含む地層が堆積した年代を決めるのに役立つ。
このように,地層の年代(地質時代)を知る手がかりとなる化石を
示準化石という。
サンヨウチュウとフズリナは古生代,アンモナイトと恐竜は中生代,
ビカリアとナウマンゾウは新生代の化石である。


 示相化石
 


地層が堆積した当時の自然環境を知る手がかりになる化石を示相化石という。
示相化石となる生物の条件は,
① 限られた環境にしかすめない生物であること,
② 生活の様子がくわしく分かっている生物であること。
例えば,シジミは湖や淡水(たんすい)のまじる河口付近でしか生息できない。
同じ種類の生物なら,今も昔も同じ生活環境に生息していると考えられるので,
シジミの化石の見つかった場所は,当時,湖や淡水のまじる河口であったと判断できる。
このように,シジミの化石は地層が堆積した当時の自然環境を知ることができる手がかりに
なるので示相化石であるといえる。
これに対し,例えば,プランクトンなどは水中の広い範囲で生息しており,
地層が堆積した当時の自然環境を特定することはできない。
したがって,プランクトンは示相化石にはならない。
よく出題される示相化石は,
サンゴ:あたたかくてきれいな浅い海
シジミ:湖や淡水のまじる河口付近
アサリ・カキ:岸に近い浅い海
ホタテガイ:寒冷な海の沖合
ブナの葉:温帯のやや寒冷な地域
なお,凝灰岩は化石ではないが,堆積した当時に火山活動があったことを示すものである。


 地層の観察
 


上図1のように,地層に切れ目が入って,地層がずれたものを断層という。
プレートの運動によって,地球内部に巨大な力が働いてできる。
右図2のような地層の曲がりをしゅう曲という。
しゅう曲は,地殻の変動で両端から地層を押す力が加わり,
水平である地層が曲げられてできる


 先頭に戻る

 火山と火成岩
 [要点-火山と火成岩]
 
(1) マグマと火山



マグマ:地下にある高温高圧のとけた物質
      火山ガス(水蒸気,二酸化炭素,二酸化硫黄)→噴火の原動力
溶岩 :マグマが地上に噴出したもの,800℃~1200℃
      火山灰,軽石(火山ガスが抜けてできる),火山弾

(2) 火山の種類

     
 昭和新山,有珠山,雲仙普賢岳    富士山,浅間山,桜島    三原山,三宅島,マウナロア山
マグマのねばりけが強い ←-----------------------------→ ねばりけが弱い
  噴火は爆発的 ←-----------------------------→ 噴火は穏やか
  白っぽい岩石(二酸化ケイ素が多い) ←→ 黒っぽい岩石(二酸化ケイ素が少ない)

(3) 火成岩

 

火成岩:マグマが地上または地下で固まった岩石。火山岩と深成岩。
火山岩:地表近くで固まる→急に冷やされる
     →結晶が十分に発達しない→斑状組織(斑晶と石基)
     例)安山岩
深成岩:地下深くで固まる →ゆっくりと冷やされる
     →結晶が発達→等粒状組織(石基がない)
     例)花こう岩(石英,長石,黒雲母),白っぽい

(4) 鉱物

 

無色鉱物 石英:不規則な形で,無色か白色の鉱物
        長石:白色か灰色で,平らに割れやすい,すべての火成岩に含まれる
有色鉱物 黒雲母:黒色,うすくはがれる
        角閃石,輝石,カンラン石

 (火山活動) 
   
地下の高温でどろどろとした物質をマグマという。

Aはマグマだまりである。

火山ガスに一番多いのは水蒸気であるが,火山ガスの圧力が高くなると噴火が起こる。

火口から800℃~1200℃の溶岩Bが流れ出し,火山灰火山弾を吹き出す。

軽石は溶岩が急に冷えて固まるときに,内部のガスが抜けたためにできたものである。

 (火山の種類) 
   
(1)マグマの粘りけが強い場合,激しい噴火が起こり,ドーム状の形をした火山(C)ができる。
昭和新山,有珠山,雲仙普賢岳がその例である。

(2)マグマの粘りけが弱い場合,噴火は穏やかで,おわんをふせた(A)のような形になる。三原山,三宅島,マウナロア山がその例である。

(3)その中間はBのような成層火山で,富士山,浅間山,桜島がその例である。

 (火成岩) 
   
マグマが地下深くQでゆっくりと冷え固まると,結晶が大きく成長して等粒状組織(a)になる。
これが深成岩花こう岩はその例である。

地表近くPで急に冷え固まると,結晶になった斑晶(イ)と結晶になってない石基(ア)ができ,bのような斑状組織になる。これが火山岩で,安山岩はその例である。

深成岩と火山岩を合わせて火成岩という。

 (火成岩をつくる鉱物) 
   
花こう岩に含まれる鉱物は石英,長石,雲母である。

雲母は平らな面をもった黒っぽい鉱物。

石英は不規則な形で,うすく灰色がかったガラスのように見える鉱物。

長石は白色,ときには桃色,平らに割れやすいかどばった鉱物で,すべての火成岩に含まれている。

花こう岩が白く見えるのは無色鉱物を多く含むためである。

 火山-マグマと火山の噴火



日本付近では,太平洋側の海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込むが,
これによって地下の圧力に変化が生じて岩石の一部がとけてマグマができる。
マグマは,地表へ向けて上昇し(マグマはまわりの岩石より密度が小さいので,
しだいに上昇する),地下数kmでいったん止まり,マグマだまりをつくる。
噴火(ふんか)の原動力になるのは水蒸気,二酸化炭素,
二酸化硫黄などからなる火山ガス(その大部分は水蒸気)である。
マグマの温度が低くなってくると,
マグマの中の火山ガスが上昇してその圧力が大きくなり,
ついには上の岩石を吹き飛ばし,噴火口が開く。
それにともなってマグマも地表に噴出し,噴火が起こる。


 火山の噴出物



火山の噴火物としては,
①マグマが地上に流れ出した液体状の溶岩(ようがん)(800℃~1200℃)がある。
(これが冷えて固まったものも溶岩という) 
また,②気体である火山ガスがある。
火山ガスの90%以上は水蒸気(すいじょうき)で,
そのほかに二酸化炭素,二酸化硫黄,硫化水素などを含んでいる。
③固体の噴出物としては,直径4mm以下の火山(かざん)灰(ばい),
軽石(かるいし),直径32mm以上の火山弾(かざんだん)などがある。
冷えて固まった溶岩,火山弾,軽石などには多数の穴があいているが,
これは,噴出したとき,まわりから受ける圧力が急に低くなり,
ガスが噴出するためである

 火山の形と活動のようす



火山の形の違いと噴火の激しさはマグマのねばりけによって決まる。
マグマのねばりけが弱い場合,噴火はおだやかで,
多量の溶岩がうすく広がって流れ,
おわんをふせたような形になる(盾状火山)。
三原山(伊豆大島),三宅島,マウナロア山がその例である。
マグマのねばりけが中程度の場合,激しい噴火とおだやかな噴火を交互に繰り返し,
溶岩と火山灰・火山弾が積み重なり,円すい形の成層火山がつくられる。
富士山,浅間山,桜島がその例である。
マグマのねばりけが強い場合,激しい噴火が起こる。
マグマがあまり流れ出ず,火山灰や火山弾をふき上げ,
ドーム状の形をした火山ができる(鐘状火山)。
昭和新山,有珠山,雲仙普賢岳がその例である。

 火山の色



マグマのねばりけを決めるのはマグマに含まれている二酸化ケイ素である(二酸化ケイ素はガラスの主成分)。
二酸化ケイ素が多く含まれるほどマグマのねばりけが強くなる。
二酸化ケイ素を多く含む溶岩が冷え固まった岩石は,
二酸化ケイ素を主成分とする石英などの無色鉱物を多く含むために,
流紋岩(無色鉱物を多く含む火山岩)などの白っぽい岩石になる。
したがって,ねばりけが強いマグマによってできた昭和新山や有珠山は
全体に白っぽい色をしている。
これに対し,二酸化ケイ素が少ない場合,冷え固まった岩石は無色鉱物の割合が小さく,
有色鉱物の割合が大きいため,黒っぽい色になる。
ねばりけが弱いマグマによってできた三原山,
三宅島などの火山は全体に黒っぽい色をしている。


 火成岩と鉱物-鉱物の観察



火山灰を蒸発皿に4分の1ぐらい入れ,
①水を入れて親指の腹で押し洗いを行う。
②にごった水をすてる。
①②の操作を水がにごらなくなるまで繰り返す。
蒸発皿に残った粒(鉱物)をペトリ皿などに入れて,よく乾燥させる。
次に,ルーペや双眼実体顕微鏡などを使って粒(鉱物)の色や形の違いなどを観察する。
これらの粒(鉱物)は,長石・石英・黒雲母などであるが,それぞれ形や色が違っている。


 鉱物の種類
 
①火山灰などに見られる結晶状の粒は,マグマが冷えてできたものである。
この粒を鉱物という。
鉱物は,無色鉱物と有色鉱物の2つに大きく分けることができる。
無色鉱物には長石と石英がある。
長石はすべての岩石に含まれ,白色か灰色で,決まった方向に割れる。
石英は無色か白色で,不規則に割れる。
有色鉱物としては,決まった方向にうすくはがれる黒雲母のほかに,
角閃石,輝石,カンラン石がある。
そのほかに,黒色で磁石に引きつけられる磁鉄鉱がある。




②花こう岩は,無色鉱物の石英(せきえい)と長石(ちょうせき),
有色鉱物の黒雲母(くろうんも)からなる深成岩である。
長石は白色か灰色で,決まった方向に割れる。
石英は無色か白色で,不規則に割れる。
黒雲母は黒色で決まった方向にうすくはがれる




 火成岩
 
①マグマが冷え固まってできた岩石を火成岩という。
火成岩は,地表や地表近くで急に冷えて固まった火山岩と,
地下深くでゆっくり冷え固まった深成岩に分けられる。
火山岩は,地表や地表近くで急に冷え固まるため,
一部は結晶(とくに斑晶という)になるが,結晶になりきれず,
非常に小さい鉱物の粒やガラス質でできている部分が残る。
結晶になりきれなかったこの部分を石基という。
また,このように斑晶と石基が混在している岩石のつくりを斑状組織という。
火山岩の代表例は安山岩である(そのほかに流紋岩や玄武岩がある)。
冷え固まった溶岩も火山岩の一種である。
深成岩は地下深くで時間をかけてゆっくり冷え固まるので,
どの結晶も大きく成長し,未結晶の部分は存在しない。
このような岩石のつくりを等粒状組織という。
深成岩の代表例は花こう岩である(そのほかに閃緑岩やはんれい岩がある)。




②深成岩としては,花こう岩,閃緑岩,はんれい岩などがある。
火山岩としては,流紋岩,安山岩,玄武岩がある。
*暗記法:「新幹線は,借り上げ」
シン(深成岩)カン(花こう岩)セン(閃緑岩)ハ(はんれい岩)
カ(火山岩)リ(流紋岩)ア(安山岩)ゲ(玄武岩)



 火成岩と堆積岩
 
[問題] 図のA~Cから,堆積岩を記号で選べ。



[解説]
①れき岩などの堆積岩の粒は丸みをおびている。
これは流水によって運ばれるときに,角がとれて丸くなったためである。
したがって,Bが堆積岩である。
②化石を含む可能性があるのはBのような堆積岩である。
A,Cのような火成岩は化石を含むことはない。
③安山岩は火山岩の代表的岩石である。
火山岩は地表または地表近くで急に冷え固まるので,
Aのように結晶が十分に発達せず,結晶になりきれなかった石基(aの部分)ができ,
斑状組織となる。
④花こう岩は深成岩の代表的岩石。
深成岩は地下深くでゆっくり冷え固まるので結晶が発達し,
図Cのような等粒状組織になる



 火成岩と鉱物
 


火成岩の色は無色鉱物と有色鉱物の割合によって決まってくる。
無色鉱物としては石英と長石があるが,長石はすべての火成岩に入っているのが特徴である。
有色鉱物としては,うすくはがれる黒雲母のほかに,
角閃石・輝石・カンラン石がある。
花こう岩は,無色鉱物の石英と長石の割合が多く,
有色鉱物の黒雲母が少しはいっている程度なので,全体として白っぽく見える。
安山岩は有色鉱物の割合がやや高いため,灰色にみえる。
玄武岩やはんれい岩は有色鉱物の割合がさらに高くなるので黒っぽく見える。
*暗記法:「新幹線は,借り上げ」
シン(深成岩)カン(花こう岩)セン(閃(せん)緑岩(りょくがん))ハ(はんれい岩) 
カ(火山岩)リ(流(りゅう)紋岩(もんがん))ア(安山岩(あんざんがん))ゲ(玄武岩(げんぶがん))

 鉱物と火山
 


マグマのねばりけを決めるのは二酸化ケイ素という物質である。
二酸化ケイ素を多く含むほどマグマのねばりけは大きくなる。
また,二酸化ケイ素が多いほど,無色鉱物(石英・長石)の割合が多くなり,岩石は白っぽくなる。
火山灰の中に,長石や石英が多くあり,有色鉱物の黒雲母も少し混じっていたので,
表から二酸化ケイ素が多く含まれていたことが分かる。
したがって,火成岩の色は白っぽい。
二酸化ケイ素が多いので,マグマのねばりけは大きかったと考えられる。
マグマのねばりけが強い場合,激しい噴火が起こる。
マグマがあまり流れ出ず,火山灰や火山弾をふき上げ,
ドーム状の形をした火山(上右図のように傾斜が急)ができる。
深成岩の代表例の花こう岩は,無色鉱物の石英と長石が中心で,
有色鉱物の黒雲母が少し混じる程度なので全体として白っぽく見える。
火山岩の代表例である安山岩は花こう岩とくらべて
有色鉱物(角閃石など)の割合が高いために,灰色に見える。

 先頭に戻る


 地震
 [要点-地震]
 
(1) 震度とマグニチュード

 

・マグニチュード(M):地震そのものの規模の大きさを表す単位
・震度:観測地での地震計の記録や,人の感じ方できめられるゆれの単位。
 0から7の10段階。マグニチュード,震源からの距離,地盤の違いによってきまる。

(2) 地震のゆれの伝わり方

震源(地震が発生した場所)

震央(震源の真上の地表の地点)

P波:初期微動,小さなゆれ,速い(7~8km/s)

S波:主要動,大きなゆれ,遅い(3~4km/s)

初期微動継続時間:震源からの距離に比例 
 

(3) 地震の原因と被害

・日本海溝付近で海洋プレートが大陸プレートの下にもぐり込む→ひずみ→反発→地震
・日本列島の真下が震源の地震もある。
・太平洋側:震源が多く,浅い。
地震の影響:断層,土地の隆起,土地の沈降,津波

 

 (震源・震度) 
 
地震が発生した地点Bを震源,その真上の地表の地点Aを震央という。

地震そのものの規模の大きさを表す単位はマグニチュードである。

観測地での地震計の記録や,人の感じ方できめられるゆれの単位は震度で,0から7までの10段階があり,マグニチュード,震源からの距離,地盤の違いによってきまる。

地盤がかたいほど震度は小さい

 (地震の伝わり方) 
 
地震の波のうち速いほうはP波で,先に到着して初期微動をもたらす。

遅い波はS波で,ゆれの大きい主要動をもたらす。

初期微動が続く時間を初期微動継続時間といい,震源までの距離に比例する。
 (地震の伝わる速さ) 
   
P波は200kmを33秒で進んでいるので,その速さは (200÷33=約6km/s)である。

したがって120kmの所では20秒後に初期微動がはじまる。

初期微動継続時間は震源からの距離に比例する。

A,B,C市と震源から遠くなるほど初期微動継続時間は長くなり,震度は小さくなる。

200km地点の初期微動継続時間は約27秒なので,400kmの地点は(54)秒である。
 (地震の原因) 
 

Bの海洋プレートの方向に年に数cm動き,大陸プレートAの下にもぐり込む。

AもBに引き込まれるが,一定以上ひずみが大きくなるとはね返って地震を引き起こす。

日本付近では日本海溝を境にして西に震源が集中しており,海溝から大陸に向かってだんだん深くなっている。地震によって断層や土地の隆起・沈降がおこり,津波が発生する。
 上図は日本列島を東西方向に切って内部構造を模式的に表したものであり,日本列島を作っている硬い岩石の層Aが,太平洋の海底を作っている硬い岩石の層Bと接している様子を表している。
また,X,Yは日本列島付近で起こる地震を大きく2つのグループに分けたものである。

 地震のゆれの大きさ・伝わり方-震源と震央



 震度とマグニチュード



震度とはその観測地点での地震によるゆれの大きさの程度のことをいう。
1995年の兵庫県南部地震が起こるまでは,震度を0~7の8段階で表していたが,
それだけでは不十分ということで「5」と「6」に「強」「弱」がつけ加えられ,
現在では,0~7の10段階(0,1,2,3,4,5弱,5強,6弱,6強,7)で表している。
兵庫県南部地震のとき神戸の震度は7であった。
震度は震源からの距離が遠くなるほど小さくなる。
また,地盤がかたいほど震度は小さい。
地震そのものの規模の大きさを表す単位はマグニチュード(記号はM)である。
兵庫県南部地震のマグニチュードは7.3,関東大震災のマグニチュードは7.9で,
2011年3月に起きた東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)は9.0であった。
(マグニチュードが1大きくなると地震の波のエネルギーは約32倍大きくなる)

震度1:室内にいる人の一部がわずかなゆれを感じる。
震度3:室内にいる人のほとんどがゆれを感じ,棚の食器類が音をたてることがある。
震度5弱:一部の人は行動に支障を感じる。棚の食器類が落ちたり,家具が動くことがある。
震度6弱:立っていることが困難になる。家具の多くが移動・転倒する。

 地震の被害

海底で地震が起きると,震央付近の海底で隆起や沈降が起こるため,
海面に津波が発生することがある。
津波が狭い湾にはいると,波の高さがいっそう高くなり,大きな被害が出る。
2011年3月11日におきた東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)では,
津波によって多くの死者がでた。
海岸近くで大きな地震があったときは,海から離れ,
高いところに逃げて津波から身を守ることが必要である。

 初期微動と主要動

①地震が発生すると,震源から出た波はすべての方向に伝わっていく。
この波には速い波と遅い波の2種類がある。
速いほうの波はP波(Primary Waveの略,秒速6~8km)といい,
遅いほうの波はS波(Secondary Waveの略,秒速3~5km)という。
P波によるゆれは初期微動とよばれる微弱なゆれである。
P波の後にS波が到着する。
このS波によるゆれは主要動とよばれる大きなゆれである。
初期微動が続く時間を初期微動継続時間という。





②地震のゆれの大きさは,記録された地震波の幅で比較できる。
A地点のほうが記録されたゆれ幅が大きいので,
B地点より地震のゆれが大きかったことが分かる。
同じ地震では,震源までの距離が近いほど,このゆれの幅は大きい。
震源までの遠近を判断する決め手は初期微動継続時間である。
例えば,初期微動をもたらすP波が秒速8kmで,
主要動をもたらすS波が秒速4kmとすると,
震源から24km離れたC地点では,24÷8=3秒後にP波による初期微動が始まり,
24÷4=6秒後にS波による主要動が始まるので,初期微動継続時間は6-3=3秒になる。
震源からの距離が72kmとC点より3倍離れたD地点では,
72÷8=9秒後にP波による初期微動が始まり,
72÷4=18秒後にS波による主要動が始まるので,初期微動継続時間は18-9=9秒になる。
よって,震源からの距離が3倍になると,初期微動継続時間も3倍になる。
以上より,震源からの距離は初期微動継続時間に比例し,
初期微動継続時間が短いほど震源に近いといえる。
A,Bの2地点ではA地点のほうが初期微動継続時間が短いので,
震源に近いと判断できる。
 地震が起きるしくみ-プレートの移動



このあらたなプレートにおされる形で年間数cmずつ動いていく。
日本列島付近では,移動してきた海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込むが,
この場所を海溝という。
プレートの沈みこみが起こる場所では,地震や火山の噴火が多い。
また,造山運動などもプレートの移動で説明できる。
例えば,ヒマラヤ山脈は,インド大陸がインドプレートとともに北上して,
ユーラシア大陸と衝突してつくられたと考えられている。
(ヒマラヤ山脈の地層の中から海にすんでいた生物の化石が見つかることからも
海底が押し上げられて山脈がつくられたことがわかる)
このように,プレートの移動で地震・火山・造山運動などの現象を
説明する考え方をプレートテクトニクスという。

 日本付近のプレート
 


日本付近のプレートには,大陸プレートであるユーラシアプレートと北アメリカプレート,
海洋プレートである太平洋プレートとフィリピン海プレートの4つのプレートがある

 地震の原因
 


地震の起こるしくみはプレートの移動で説明することができる。
日本列島付近では,上図のように,海洋プレートが年に数cmの割で東から西に移動し,
大陸プレートの下にもぐり込むが,大陸プレートはこれに引きずりこまれる。
やがて大陸プレートはひずみに耐えきれなくなって反発がおき,地下の岩石が破壊され,
岩石の破壊が震動として伝えられて地震が起こる。
震源は,日本列島の地下や日本海溝より西側の,
深さ50kmより浅いところに多く分布している。
また,プレートの境界付近では太平洋側から日本海側に向かって,
深さがしだいに深くなっている。


 地震による地殻変動
 




プレートの運動によって日本列島にはさまざまな力が加わっているため,
地下の岩石は変形する。
その変形がしだいに大きくなってたえきれなくなると,
岩石が破壊されて地層や岩盤にずれが生じる。
これが断層である。
断層には,下図に示すような正断層,逆断層,横ずれ断層がある。
この問題の断層は逆断層である。
震源では,このような動きによって地震が発生し,
地表では,そのずれのために大地が隆起したり,沈降したりする。
地下の浅いところで大地震が起こると,地表には断層がその傷あととして残ることが多い。
このような場所では,くり返し地震が起こり,ずれたあとが消えずに残る。
このような断層を活断層という。


 先頭に戻る