2 地球の内部構造 学習日 月 アイソスタシー isostasy は，iso(等しい)と state(状態)からの造語で，地下深部での圧力がどこでも等しいことを表し「地 殻の均衡」ともいう。マントルが長期間に流動することも示している。 日 基本事項 1 地球の層構造 2 モホロビチッチ不連続面(モホ不連続面) 3 地殻 練習問題 地球内部は物質の違いによって，地殻・マントル・核に区分される。 【地球の内部構造】 11 地殻とマントルの境界面のこと。 地球の内部を 4 つの部分に分けるとき，次の ⑴∼⑷の文章はどの部分を表しているか。 大陸地殻は厚さ約 30〜60 km で，上部は主に花こう岩質岩石，下部は主に玄武岩質岩石か 11 ⑴ ⑴ この部分の体積が最も大きく，かんらん岩質岩石でできている。 ⑵ ⑵ 鉄やニッケルがとけて液体状になっている。 ⑶ 深さ 2900 km から中心(深さ 6400 km)までの部分。鉄やニッケルなどの金属でできている。 ⑶ 花こう岩質岩石や玄武岩質岩石でできている。 ⑷ 深さ 2900 km〜5100 km までは外核といい，液体状。深さ 5100 km〜中心までは内核といい，固体 ⑷ 鉄やニッケルが固体の状態である。 らなる。海洋地殻は厚さ約 5〜10 km で，主に玄武岩質岩石からなる。 4 マントル 5 核 モホ不連続面から深さ 2900 km までの部分。上部は主にかんらん岩質岩石からなる。 である。 侃 アイソスタシー 密度の大きいマントルに，密度の小さい地殻が浮いた状態で，重力と浮力がつり あっていること。 侃 7 地震波 P 波と S 波があり，P 波は縦波で固体・液体・気体すべての物質中を伝わる。 S 波は横波 で固体中しか伝わらない。 P 波のほうが S 波より速い。 8 走時曲線 震央距離を横軸に，地震波が到達するまでの 侃 6 〔km/s〕 震波の伝わる速さが遅い。 侃9 地震波でわかった地球内部 地震波は，伝わっていく物 P波 地殻とマントルの境界面を何というか。 ⑵ 地殻とマントルの境界は 右図の�，�のどちらが正 10 しいか。 S波 8 6 0 部分は S 波が伝わらないので液体状だとわかる。 地殻 ⑵ 地殻 ⑶ ⑷ な岩石でできているか。 2 地球内部の構造は地震波の伝わり方からわかった。外核の 12 ⑴ 海洋地殻は主にどのよう ⑶ 4 質が変わるとその速度が変わり，物質の境界で屈折する。 地殻とマントルについて，次の問いに答えよ。 ⑴ 12 地震波速度 時間(走時)を縦軸にとったグラフ。傾きが大きいほど，地 【地殻とマントル】 12 2000 4000 深 さ マントル マントル上部の岩石の密 ⑷ 0 6000 〔km〕 マントル 度は次のうちのどれか。 1.0 g/cm 2.7 g/cm 3.3 g/cm 7.8 g/cm 基本問題 【地球の内部構造】 8 次の文中の に適する語句を答えよ。 地球は内部を構成している物質の違いに よって，表面から順に ① ，② ， ③ のように分けられる。①と②は， ④ でできており，③は鉄やニッケル などの⑤ 8 ② ② ある岩石の質量を電子てんびんで測定したところ ③ 104 g であった。次にビーカーに水を入れてその合計 ④ の質量を測定すると 250 g であった。最後に，右図の ③ (外側)と固体の ⑦ (内側)に分けられる。 【地殻とマントル】 9 次の文章を読み，下の問いに答えよ。 次の文について，正しいものには○を誤ってい ように岩石を先ほどの水の入ったビーカーに沈めて ⑥ (ビーカーの側面や底面にはつかないようにして)質量を 測定すると 290 g であった。 9 岩石の質量をM，体積を V とすると，岩石の密度はどう表せるか。 ⑵ この岩石の密度は何 g/cm か。 ⑴ ⑴ 地殻とマントルの境界は深さ 2900 km のところにある。 ⑵ 海洋地殻は主に玄武岩質岩石からできている。 ⑶ ⑶ 大陸地殻は海洋地殻より厚い。 ⑷ 波)の速さを示している。 ⑷ 地殻の岩石の密度はマントルの岩石の密度より大きい。 ⑸ ⑴ 侃14 【地球内部の地震波速度】 イの線はなぜ B の部分にはの 次の文中の に適する語句を答えよ。 ② て③ ① でできている。深さ約 2900 km∼5100 km の部分は②がとけ ② という。深さ約 5100 km から中心までの部分は固体と考えられている。 4 10 といい，主に になっている。この部分を④ Ⅰ びていないのか。 A，B，C の各部の名称を答 ⑶ えよ。 ⑷ ③ Aの部分と B，C の部分との 14 ⑴ ⑵ ア 12 地震波速度 らか。 ⑵ 地球の深さ約 2900 km から中心までの部分を ① 次の図は，地球内部の地震波( P 波と S 図のア，イのうち P 波はどち 〔km/s〕 地殻とマントルの境界面をモホロビチッチ不連続面という。 10 ⑵ ⑴ ⑵ 【 核】 13 ⑴ ⑤ ⑦ るものには×を記せ。 ⑸ 岩石の密度の測定について述べた ① でできている。③はさらに 液体状の ⑥ 【地球を構成する物質の密度】 13 ① 10 8 B 4 A 2 0 ⑶A イ 6 0 B C C 1000 2000 3000 4000 5000 6000 〔km〕 深 さ ⑷ 最も大きな違いは，物質の種類，状態のどちら。 ④ 固体地球とその変動 2 ▲ P.4 ～ P.5 地球の内部構造 5 Ⅱ 8 移り変わる地球 堆積岩 学習日 月 砂，泥は深海まで運ばれる？ 河川の運搬作用により砂・泥は浅い海に堆積する。この後，大地震などによる海底地すべりで 大陸棚に接した海溝部や深海底に運ばれる。 日 基本事項 機械的(物理的)風化 1 温度変化や水の凍結 などによる岩石の細粒化。寒冷地や乾燥地で 5 練習問題 堆積物と堆積岩の分類 堆積岩の分類 進みやすい。 礫 化学的風化 2 雨や地下水が地表付近の岩石 風化や侵食によっ 化学岩 CaCO3を主成分とする SiO2を主成分とする NaClを主成分とする CaSO2・2H2Oを主成分とする 石灰岩 チャート 岩塩 石こう 生物岩 フズリナ・貝殻・サンゴなど (CaCO3を主成分とする)放散 虫の殻(SiO2を主成分とする) 石灰岩 チャート 火山砕せつ岩 てできた砕せつ物は，流水や風によってより 低い場所(大陸棚や大陸斜面)に堆積する。流速 が大きいほど運搬作用が，流速が小さいほど 堆積作用が強くなる。 続成作用 堆積した砕せつ物が圧縮・脱水 4 ち みつ が，長時間 ① 砂岩 泥岩 ③ ③ ④ ⑤ ⑥ 的風 化という。 粒子の直径 【砕せつ物の侵食・運搬・堆積】 53 49 る粒子の大きさの範囲を示したも ⑴ のである。例えば，直径 0.1 mm ⑵ の粒子は，流速が a 以上で移動を ⑵ カリ長石が粘土鉱物のカオリンに変わった。 ⑶ はじめ， b 以下で堆積する。この ⑷ 図について，下の問いに答えよ。 〔cm /s〕 1000 平均流速 搬・堆積のそれぞれの作用を受け 岩石中の水が凍結や融解をくり返し，岩石が細かくなっていった。 温度の変化によって岩石に割れ目ができた。 と反応しやすくなる。 全部がとけ出して岩石の組成が変わる。このような作用を ⑥ ⑴ ⑷ や⑤ そのような反応の結果，岩石を構成する鉱物は分解し，その一部または 基本問題 石灰岩地帯にカルスト地形ができた。 ② の変化と水の効果が最も大きい。岩石が②的風化によって崩壊 流 速) と そ れ に よ っ て 侵 食・運 ⑶ ① 的 風 化 作 用 と い い，こ れ は 右の図は川の流れの速さ(平均 次の風化は，機械的風化，化学的風化のどちらか。 52 に存在すると風化する。岩石がその組成を変えない すると，表面積が著しく増し，④ かたく固結した堆積岩になる作用。 【岩石の風化】 に適する語句を答えよ。 で細かく砕かれていくことを② して緻密になり，粒子間に新しい鉱物ができ， 49 次の文中の 岩石はかたくてこわれにくく，化学的に安定なものと考えられやすい 礫岩 凝灰角礫岩 凝灰岩 砂 みやすい。 砕せつ物の運搬と堆積 直径 2 mm 以上 岩石名 直径2∼1/16 mm (0.06 mm) シルト 直径1/16 mm 泥 粘土 (0.06 mm)未満 火山礫と火山灰 火山灰 砕せつ岩 や鉱物と反応し，変化。温暖湿潤な地域で進 3 堆積岩 固結していないもの 【風化作用】 52 53 mm 以上 ⑴ 侵 食 移動開始 速度 100 a 10 移動停止 速度 運 搬 b 1 0.1 0.001 ⑵ ， ⑶ ， 堆 積 0.01 1／ 0.1 1 2 16 粒子の直径 10 100 〔mm〕 流速が少しずつ低下してきて，100 cm/s になった。この速さで停 ⑴ 止し，堆積する粒子の直径は約何 mm 以上か。またそのような粒子 【続成作用】 50 堆積岩のでき方について述べた次の文中の に 適する語句・化学式を答えよ。 堆積した未固結の堆積物は，長い年月の間に，次第に大きな ① が ③ ④ 粒子の直径が 0.01 mm のものの名称を答えよ。また，流れが 0.1 ⑵ ② して緻密になり，さらに粒子間に新しい鉱物 ができることにより，かたく固結した ③ のことを ④ の名称を答えよ。 ① 陸からの砕せつ物が河川などの運搬作用や化学的な沈殿作用によって 加わり圧縮され，② 50 cm/s のときに，この大きさの粒子は次のどちらのふるまいをするか。 ① となる。このような作用 沈んで堆積する。 動き出すのは�∼�のうちどれか。また，その粒子の名称を答えよ。 【堆積岩の分類】 54 砕せつ物 下の①∼⑦に該当する堆積岩の名称を答えよ。 直径 2 mm 以上 直径 2∼1/16 mm 直径 1/16 mm 未満 ① 砕せつ岩 ② 砂岩 51 ② ② ② 火山噴火によってできた火山灰が固結したもの。 ③ ③ ③ 放散虫化石を多く含み主成分は SiO で，割れ口はガラスに似て ④ ④ 火山砕せつ岩 凝灰角礫岩 ③ ⑤ いる。 ④ ⑥ CaCO SiO NaCl ④ チャート ⑤ 生物遺骸 紡錘虫・サンゴ・貝殻 放散虫 生物岩 ⑥ ⑦ Ⅱ ⑴① フズリナやサンゴの化石を多く含み，主成分は CaCO である。 火山灰 化学沈殿岩 54 ① 岩石の破片+火山灰 化学沈殿物 堆積岩に対する次の問いに答えよ。 次の文が説明する堆積岩の名称を答えよ。 ⑴ ① 火山砕せつ物 20 浮いたまま移動する。 という。 【堆積岩の分類】 51 ② 流速が徐々に速くなっていった場合，次の粒子の中でもっとも早く ⑶ ⑤ 1 風化や侵食によってできた，粒径が 2∼ mm の粒子からなる。 16 ⑤ 海水が蒸発し，沈殿して生じたもの。 � ⑥ 沼地などに植物遺体が堆積してできたもので，燃料として使われ � ⑦ る。 ⑵ � ⑴の①∼⑥の岩石を下の�∼�に分類せよ。 � 移り変わる地球 ⑥ ⑵� 砕せつ岩 � 火山砕せつ岩 � 化学岩 � 生物岩 8 ▲ P.20 ～ P.21 堆積岩 21 23 恒星の光 学習日 月 日 北斗七星には 2 等星が 6 つあり，全天の 2 等星 30 個の 1 割を占めている。 基本事項 恒星の明るさ 1 練習問題 星の明るさは等級で表し， 1 等星の明るさは 6 等星の明るさの 100 倍と定義するの 侃163 で， 1 等級小さくなると，明るさは約 2.5 倍となる。地球から見たときの等級を見かけの等級という。 侃2 恒星までの距離 恒星の色 −5.0 表面温度の高い星は青白く，低い星 超巨星 は赤く見える。 侃4 と仮定したときの等級。恒星の実際の明るさを比 侃 HR 図 グラフの縦軸に絶対等級，横軸に表面 温度(スペクトル型)をとり，様々な恒星を記入し 絶対等級 見たときの等級を調べなければならない。 5 主系列星 ⑷ 0 等星は 4 等星の約 15 倍の明るさである。 【恒星の大きさ】 ⑴ 系 HR 図上での恒星の集まりを 3 つ ⑵ 星 10.0 HR 図の左上から右下へ分布する 侃165 恒星。表面温度が高いものほど明るい。 巨星 白色矮星 HR 図の右上に分布する恒星。表面温 度は低いが，直径が大きいので明るい。 ③ 恒星のスペクトル線の暗線の現れ方の違いは，恒星の表面温度が異 列 恒星の分類 ② ⑶ ⑶ 白色矮星 HR 図の左下に分布する恒星。表 面温度は高いが，直径が小さいので暗い。 スペク トル型 B0 表面温度 〔K〕 色 青白 A0 F0 9600 白 G0 K0 6000 黄白 黄 に，｢大｣，｢小」のどちらかで答え 次の よ。 太陽 主 に分類している。 ① 表面温度の高い恒星ほど波長の短い光を強く出している。 侃164 た図。 侃6 ⑵ ⑵ ⑷ 5.0 ⑴ 赤い恒星の方が青白い恒星より表面温度が高い。 なるためである。 0 べるためには，恒星を地球から同じ距離において 163 ⑴ 巨星 絶対等級 恒星を 10 パーセクの位置においた 次の各文の下線部について，正し い場合には○を，誤っている場合には正しい語句や数値を答えよ。 光が 1 年間に進む距離(約 9 兆 5000 万 km)を 1 光年といい，年周視差が 1" にな る距離を 1 パーセクといい，3.26 光年である。 3 【恒星の明るさと表面温度】 M0 164 ⑴① 恒星の表面温度 絶対等級 が等しい場合 半 恒星の明るさ(絶対等級) 表面温度 が等しい場合 半 【恒星の明るさ】 径 径 明るい ① 暗い ② 高い ① ② ⑵① 低い ② ② 次の問いに答えよ。 165 ⑴ 2 等星は 6 等星の何倍の明るさか。 ⑴ ⑵ 10 等星が 100 万個集まってできた球状星団全体の明るさは何等級か。 ⑵ ⑶ 5 等星の 10 倍の明るさの恒星は何等級か。 ⑶ 3900 橙 侃166 赤 【恒星の分類】 下の表に示した恒星を，右の図中 166 に○印で記入し，下の問いに答えよ。 スペクトル型 絶対等級 a K5 8 b G0 5 c K0 0 d A8 2 e M2 14 ④ f M0 −1 ⑤ g A0 13 h B1 −3 恒 基本問題 【星の明るさ】 161 次の文中の に適する語句や数値を答えよ。 古代ギリシャで，最も明るく見えるいくつかの星を 1 等星，肉眼で見 える最も暗い星を ① 等星としたのが，星の等級はじまりである。 1 等星の明るさは①等星の明るさの ② は約③ 倍で， 1 等級違うと明るさ 倍違う。地球から見たときの星の明るさを ④ いい，これは恒星本来の明るさと，恒星までの ⑤ 162 【恒星の距離と実際の明るさ】 等級と によって変わる。 2 つの星 A， B は，見かけの等 161 ① ② ③ ⑴ 右の図の名称を答えよ。 ⑵ この図の上の方にある恒星と下の方にある恒星のうち， 明るいものはどちらか。 162 級がどちらも 4 等級で等しい。また，地球からAまでの距離は 3.26 光 ⑴ 年， B までの距離は 32.6 光年である。恒星までの距離が 2 倍になると ⑵ 明るさは 4 分の 1 になるというように，恒星の見かけの明るさは，恒星 ⑶ 星 この図の右の方にある恒星と左の方にある恒星のうち， ⑶ までの距離の 2 乗に反比例する。次の問いに答えよ。 ⑷ この図で，左上から右下にかけて分布する恒星と何というか。 ⑵ ⑸ 恒星 a ∼ h のうち，巨星はどれか。すべて答えよ。 ⑶ ⑷ ⑴ 実際の明るさが明るいのはA， B どちらの恒星か。 ⑹ 恒星 a ∼ h のうち，白色矮星はどれか。 ⑵ B をAと同じ距離におくと， B の見かけの明るさは，Aの見かけの ⑺ 巨星の性質を次の�∼�からすべて選べ。 明るさの何倍になるか。 ⑶ 58 ⑵のとき， B の見かけの等級を答えよ。 Ⅳ ⑴ 表面温度が高いものはどちらか。 宇宙の構成 � 半径が大きい � 表面温度が高い ⑸ 半径が小さい � � 表面温度が低い � 暗い � 明るい ⑹ ⑺ 23 ▲ P.58 ～ P.59 恒星の光 59
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