センター地学 要点整理8

#先カンブリア時代は地球史の約8/9に相当する

#生物としての外形を残す最古の化石は、西オーストラリアで発見された約35億年前の微生物の化石

#酸素を放出する光合成をおこなう生物は太古代末の約27億年前から現れ始めた

#ストロマトライトは海水中の炭酸カルシウムなどがシアノバクテリアの活動によってつくられた生痕化石（西オーストラリア）

#ストロマトライトが浅い海に現れたことから、生命活動の場が深海だけでなく浅い海にも広がった証拠となる

#海水中に酸素が増え始めて、鉄イオンが酸素と結びついて、酸化鉄が堆積した・・・縞状鉄鋼層

#海中の鉄全てが酸化されると、大気中にも酸素が増加

＃原生代の二回（約23億年前と7億年前）に地球表層が寒冷化し、赤道周辺でも氷河が発達した・・・全休凍結

#全休凍結で酸素濃度が増えたため、酸化鉄の赤い土がこの時代は多い

#酸素の少ない環境下で堆積するウラン鉱床がつくられなくなった

#約23億年前の残求凍結による酸素濃度増加により、不安定だが初めてオゾン層が形成され始めた

安定したのは7億年前の全休凍結後

#酸素濃度上昇に伴い、真核生物が出現が起きたと考えられる

#エディアカラ生物群・・・原生代末に出現した（南オーストラリアなどで）薄い扁平な生物

また原生代で絶滅した

#小型だが、リン灰質、石灰質、ケイ質などの殻をもつ生物も現れ始めた

#古生代の前半は温暖であったが、後半は寒冷だった

#古生代末には超大陸パンゲアが形成された

#バージェス動物群（カナダ）や澄江動物群（中国）などは、カンブリア紀に現れた固い骨格があるという特徴をもつ動物群

#カンブリア紀に出現した動物群は、顕生代すべての動物の体の基本デザインがつくられた

#古生代前半の海ではフデイシが特に栄えた

#両生類がデボン紀から現れた

イクチオステガなど

#爬虫類がペルム紀から現れた

#シルル紀に陸上植物最古のクックソニアが現れた

#石炭紀にはフウインボクなどが森林を作った

#森林形成により、大量の石炭が北半球を中心に形成

#大規模な火山の噴火や海底の酸素が減少などでペルム期末に生物の大量絶滅（顕生代最大ともいわれる）が起きた

センター地学 要点整理7

#火山砕屑岩は粒子の大きさで、凝灰角礫岩、火山礫凝灰岩、凝灰岩と分類される

#石灰岩は炭酸カルシウムを主成分とし、フズリナの殻やサンゴ起源である

#チャートは二酸化ケイ素を主成分とし、主に放散虫の殻起源である

植物プランクトンの珪藻が堆積したものもある

#化学岩・・・海が地殻変動で内陸に閉じ込められて海水が蒸発などをして成分が沈殿して堆積したもの（岩塩や石こうなど）

#クロスラミナ・・・水や風の向き、速さの変化によって描かれた縞模様

縞模様を切っている方が上

#リプルマーク・・・水の底に波形の模様

上側に尖った形

#級化層理・・・地層の下から上に行くほど粒が小さくなる

#地殻変動で海底が陸地になる→風化侵食を受ける→再び海底に沈むことによって、侵食された古い地層に新しく地層が堆積・・・・不整合

#不整合は隆起や沈降、気候変動による海水準の変化を示す

#変成作用・・・鉱物が固体のまま化学組成の一部、組織が変化して別の鉱物になり、岩石も別の岩石になること

#結晶片岩→低温高圧型、小さな板状や柱状の鉱物の結晶が一方向に配列した片理が見られる

海溝付近の海洋プレートの沈み込む場所とか

#片麻岩→高温低圧型、大きな無色鉱物と有色鉱物が縞模様を形成

火山前線の下あたりとｋ

#接触変成作用で砂岩や泥岩→ホルンフェルス

#接触変成作用で石灰岩→結晶質石灰岩

#接触変成作用は広域変成作用に比べて作用範囲が狭い

#半減期が長いルビジウム（ーストロンチウム）やウラン（ー鉛）、カリウム（ーアルゴン）などは古い地質年代測定に利用されている

#炭素は数万年以内という年代測定

#地質年代の区分を代→紀→世と細分化されていく

#地層の区分は界→系→統と細分化されていく

#先カンブリアの大半は、やわらかい体の生物しかいなかったため化石がほとんど残っていない

＃地球最古の岩石はカナダ北部のスレーブ安定地塊の約40億年前の片麻岩

#38億年前にはすでに、現在と同じプレートの動きがあったと考えられる

#原生代前半、主要な大陸塊が一つになり、超大陸を形成した

#活動していたプレートの沈み込み帯が大陸内部に固まり、長期安定化した大陸地殻を安定地塊とよぶ

世界の主要大陸の中央部が安定地塊

#楯状地・・・安定地塊でも地形が盾を伏せたようなもの

センター地学 要点整理６

#物理的風化・・・日射による温度変化で岩石を構成する鉱物などの膨張による小さなひび割れ、岩石のひび割れに水が入り冷え固まって膨張することによるひび割れの促進、浸透した水の中の塩類の結晶化などによる地層などの破壊

#化学的風化・・・カリ長石と二酸化炭素がとけた水と反応してカオリンを生成、熱帯ではカオリンが水により分解され水酸化アルミニウムの生成など、岩石と水が反応して岩石中の鉱物が異なる鉱物に変化したりすること

#寒暖差が大きい乾燥地域、寒冷地域で物理的風化、温暖湿潤地域では水による科学的風化が起きやすい

＃石灰岩地帯では石灰岩が化学的風化を受けて地表ではドリーネ、地下では鍾乳洞をつくる→カルスト地形

＃河川侵食・・・下方侵食と側方侵食がある

＃侵食作用は流速の2乗に比例

＃河川の運搬物（岩石）の体積は流速の6乗に比例

#川底の堆積物で流速が上がるにつれて一番最初に運搬されるのは砂

＃傾斜の急な地域では大きな流速で下方侵食がはたらき、V字谷をつくり、谷底が土砂で埋められた谷底平野ができる

＃傾斜の緩い地域では河川は側方侵食をする

#河口付近に堆積した土砂が沿岸流によって海岸付近に堆積して砂しが形成し、砂しが成長すると砂州になる（天橋立など）

＃波による侵食で海食崖が形成され、崖が侵食によって海面付近の平坦な海食台を形成

＃大陸棚・・・沖方面にある傾斜の小さな平坦面

＃海岸付近に堆積した砕屑物の一部は、海流などにより大陸棚まで運ばれて堆積する。

＃大陸斜面の上部付近（大陸棚の末端など）にあるものは、水流や地震で海底地すべり、海底土石流を起こし、土砂と水が混ざり合った高密度な乱泥流を発生させ、海底扇状地などを形成する。このような堆積物をタービダイトという

＃水深数千mのような陸から遠い場所で、陸から運ばれるのは風で運ばれる微細な粒子であり、それらの粒子と海洋表層で生活する有孔虫、放散虫の遺骸などが1000年に数㎜くらいで堆積する

＃南極やグリーンランドの厚さ数千mに及ぶ氷河を大陸氷河

#ヒマラヤやアルプスなどの山岳地帯の氷河を山岳氷河

#氷河は数十～数百(m/年)の速さで標高の低い方へ流れる

＃氷河の侵食、運搬でカールやU字谷が形成され、岩盤表面には擦痕ができる

擦痕は氷河の動いた方向を知る手掛かりにもなる

U字谷が川になったものをフィヨルド

＃氷河の後退後に氷河の末端部や側面に堆積した大きさなどが不揃いな岩片をモレーン（氷堆石）

センター地学 要点整理５

#黒雲母はSiO₄四面体が平板層状となり、層の間の結合が弱くはがれるような結晶面が一定方向に割れることをへき開

#結晶構造は同じだが、化学組成が異なる割合をとるものを固溶体

#石英以外の主な造山鉱物は固溶体

#かんらん石にはMg²⁺とFe²⁺が様々な割合で入っている

#無色鉱物はCaに富む斜長石から晶出していき、Naに富む斜長石、カリ長石、石英

などの酸性岩に多い鉱物が晶出されていく

#有色鉱物は、かんらん石、輝石、角閃石、黒雲母の順で、これも塩基性岩に多い鉱物から酸性岩に多い鉱物が晶出されていく

#マグマの温度が下がり、鉱物が晶出されてマグマの底にたまっていくなかで、玄武岩質マグマ、安山岩質マグマ（輝石を晶出）、デーサイト質マグマ（角閃石晶出）、流紋岩質マグマ（黒雲母、上に書いたあとから晶出される無色鉱物晶出）となる→結晶分化作用

#弧-海溝系の地下で上昇するマグマが周囲の岩石をとかして化学組成を変化させて安山岩質マグマになる同化作用がある

#玄武岩質マグマと流紋岩質マグマが混合して安山岩質マグマが出来るような異なる化学組成を持つマグマ同士によるマグマ混合などもある

#大陸地殻では多量の花崗岩が存在し、流紋岩質マグマの量が多くないのは、花崗岩質マグマが地殻の部分溶融によってもつくられているためと考えられている

#地殻の岩石のなかで特定の鉱物が通常の割合を超えている場所を鉱床という

#火成作用による鉱床を火成鉱床、堆積作用によるのを堆積鉱床、変成作用によるのを変成鉱床という

ー火成鉱床ー

#マグマの温度が下がる中でクロムや白金などの鉱物が早めに結晶して火成岩体の底にたまるのを正マグマ鉱床

#石英、長石、雲母などをふくむ大きな鉱物の結晶の集まりによる鉱床をペグマタイト鉱床

#金属成分を多く含んだ熱水がマグマから分離されて周囲の岩石の割れ目などに入ってできる鉱床を熱水鉱床

→黒鉱鉱床など

結晶分化をするマグマの温度による、これらの鉱床の分類はtwitterの方のbotがつぶやいてます

ー堆積鉱床ー

＃ウラン鉱などを多く含む花崗岩が侵食、運搬、堆積されたものを漂砂鉱床

#ボーキサイトは風化残留鉱床

ー変成鉱床ー

#花崗岩質マグマが石灰岩層などに貫入して、金属を多く含んだ熱水、水蒸気が石灰岩と化学反応してCaを含むケイ酸塩鉱物を生成した交渉をスカルン鉱床

センター地学 要点整理4

#海溝からある程度離れた地域で、沈降を引き起こす地震を海溝型地震という

#最近数十万年間に活動し、今後も活動すると考えられる断層を活断層

#火山活動でマグマが上昇すると火山周辺で隆起などが起きる

#火山活動による地殻変動は数週間～数年間で数十～数百ｍの変動をもたらす

#河岸段丘では古い地形ほど上の段

#火山は、プレートの拡大する場所、沈み込む場所、ホットスポット（ハワイのような）に分布する傾向

#島弧での火山はプレート上面が地下約100㎞に沈み込んだあたりの地上に多い

#プレートが沈み込む場所で火山活動が起き、新しい地殻をつくり出される

#海嶺ではマントルの一部がとけてマグマを発生させ、地表に出て厚さ約7㎞の地殻をつくる

#海嶺の火山周辺では海水によって冷やされた地殻の割れ目に海水が入り込んで熱水循環が起こる

#熱水循環の出口にはブラックスモーカー、ホワイトスモーカーなどの高温の水の噴出口が存在

#高温のブラックスモーカーからは銅、亜鉛、鉄などの硫化物、低温ホワイトスモーカーからは硫黄や石膏の白い沈殿物が主成分として噴出

＃地球全体でホットスポットは20~40か所

#ハワイ以外にも、アイスランド、ガラパゴス諸島、アメリカのイエローストーンもホットスポット

#海嶺やホットスポットではマントル内の岩石の上昇により圧力の低下が起きると、マントル上部のかんらん岩の一部がとけて玄武岩質マグマが発生する

#島弧では、プレートの沈み込みによってプレートの上のマントルに水が供給されてかんらん岩の融点が下がりとけてマグマが発生する

#マントル内部の岩石がとけるとき、鉱物の表面が少しとけたり、とけやすい成分からとけることを部分溶融

#部分溶融ではマグネシウムはとけにくく、ケイ素やナトリウムなどがとけやすいから塩基性の玄武岩質マグマが生じる（かんらん岩は超塩基性）

#噴火の大まかな流れは

　マグマは密度が下がると浮力で上昇

→周囲の岩石密度とつり合う深さでマグマだまりに蓄えられる

→周囲の圧力が下がると、マグマの揮発性成分が分離

→揮発性成分の圧力が高まる

→岩石を打ち破ってマグマが地表に噴出

センター地学 要点整理３

#リソスフェア（プレート）→地殻、マントル最上部の部分で、かたい

#アセノスフェア→マントルで流動しやすく、やわらかいため地震波の低速度層

#海域ではプレートの厚さは～100㎞程度で、陸域では100～250㎞程度

#海嶺→大西洋の中央部、東太平洋にある（高さ約3㎞、幅約1000㎞）

#火山弧には火山だけでなく、断層、褶曲もある

#背弧に海（日本でいう日本海）があるものを島弧、ないもの（例：アンデス山脈）を陸弧

#大陸や島弧が衝突するとき、沈み込み帯で付加体と堆積物が一緒に押し付けられて逆断層ができる

#ヒマラヤ山脈→インド大陸とユーラシアプレートの衝突で形成

#ヒマラヤ山脈の頂上付近の岩石はテチス海の堆積物

#アルプス山脈→アフリカプレートとユーラシアプレートの衝突

#ウラル山脈→北ヨーロッパとシベリアの衝突

#太平洋、大西洋ともに白亜紀の海洋底が最も広い

#最古の海洋底は中生代ジュラ紀

#海嶺から離れるほど海洋底は低温で密度が大きく厚くなるため、アイソスタシーの成立で沈み水深は深くなる。

#地震波速度が速いところは岩石がかたく低温、遅いところはやわらかく高温

#プレートの沈み込みはマントル対流の下降する部分（コールドプルーム）

#マントル深部につながる低速度領域が見られない海嶺はマントル対流の上昇部ではなく、プレートの割れ目に集まったマグマによって形成されている

#太平洋、アフリカの下に低速度領域がある（スーパーホットプルーム）

#沈みこんだ海洋プレート（スラブ）は、ある程度沈み込むと滞留して密度が増え粘性も低下して、塊となってマントルとなる

センター地学 要点整理２

#P波は固体液体気体すべての物質に伝わる縦波だが、S波は固体中しか伝わらない横波

#P波は液体中では遅くなる（外核の部分で屈折します）

#モホロビチッチ不連続面より上が地殻、下がマントル

#大陸地殻上部は花崗岩質岩石、下部は玄武岩質岩石、海洋地殻は玄武岩質岩石

#モホ不連続面から深度約670㎞までが上部マントル、2900㎞までが下部マントル

#下部マントルは上部マントルと化学組成は同じだが結晶構造が異なる鉱物で出来ている（多形）

#地球内部の熱源の1つが、岩石に含まれる放射性同位体の自然崩壊の熱

#地球内部の熱源の1つが、地球誕生時の微惑星の衝突などで生じた熱

#地下30kmまでの地温勾配は100mで約2℃

#地殻熱流量＝地温勾配×岩石の熱伝導率

#大陸地域は古い安定地塊で熱流量が小さく、新しい変動帯は熱流量が大きい

#海溝付近では熱流量が、海嶺より小さい

#伏角は北磁極で90°、南磁極で－90°

#地磁気の偏角、伏角、磁場の大きさの変動周期は、地球外部による場合短く、内部による場合長い

#火成岩は溶岩が冷え固まるときに磁鉄鉱が磁化して、その時の地磁気の方向が残留磁気として残される

#堆積岩は磁鉄鉱などの鉱物粒子が水中に堆積するときに、磁鉄鉱の磁気が堆積当時の地磁気の方向に沿って残留磁気として残される

#太陽による地磁気の変化は太陽の自転と同じ周期の27日変化、年間の変化、黒点の数の変化などと同じ約11年周期の変化などがある。