【過去問一問一答】中学理科地学でよく出る問題(火山・地震・地層)高校入試・受験、定期テスト対策

地層が堆積した当時の年代を推測するのに役立つ化石を示準化石といいます。広い範囲に分布し、特定の短い期間だけ栄えて絶滅した生物の化石は、地層の年代を特定する基準となります。古生代のサンヨウチュウ、中生代のアンモナイト、新生代のビカリアなどが代表例であり、地球の歴史を区分する上で欠かせない指標です。試験では、当時の環境を知るための化石である示相化石と混同しやすいため注意が必要です。示準化石はあくまで年代を特定するためのものという点をしっかり区別して覚えておきましょう。

地層が堆積した当時の環境を推定する手がかりとなる化石。サンゴの化石は、当時その場所があたたかくて浅い海であったことを示している。

地震発生時に最初に届く小さな揺れを初期微動と呼び、その後に届く大きな揺れを主要動と呼ぶ。それぞれ、伝わる速度が速いピー波と、速度が遅いエス波の到着によって引き起こされる。

大きな鉱物結晶が隙間なく並ぶ岩石は、マグマが地下深くでゆっくり冷えることで形成され、その火山の形状はマグマの粘り気に左右される。

地震が発生したときに最初にくる小さなゆれを初期微動、後からくる大きなゆれを主要動と呼びます。この初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間を初期微動継続時間といいます。試験ではゆれそのものの名称を問う問題がよく出題されるため、Xが初期微動、Yが主要動であることをしっかりと区別しておきましょう。注意点として、P波やS波はゆれを起こす波の名称であり、ゆれそのものの名称とは異なります。初期微動継続時間とP波・S波という言葉を混同しないように気をつけて学習を進めてください。

マグマに含まれる成分により粘り気が変化し、噴火の様子が決定される。粘り気が強い場合は、火山ガスが抜けにくく圧力が溜まるため、激しい爆発を伴う噴火となる。

ピー波が到着してからエス波が到着するまでの時間差である初期微動継続時間は、震源からの距離に比例して長くなるという関係。これを用いることで、観測データから震源までの距離を求めることができる。

堆積物の粒の大きさと堆積場所は、海岸からの距離や水深が深くなるほど堆積する粒が小さくなるという法則です。土砂は重いものから順に沈むため、海岸に近い場所にはれきのような大きな粒が、遠い沖合には泥のような細かな粒が堆積します。地層の下層から上層に向かってれき岩、砂岩、泥岩へと粒が細かくなっている場合、その地点の環境が徐々に海岸から遠ざかり、水深が深くなっていったことを示しています。試験では粒が大きくなっている場合や海岸に近くなっている場合、あるいは変化がない場合といった状況と混同しやすいため、粒の大きさと堆積環境の変化の関係を正確に理解しておくことが重要です。

地震そのものの規模（エネルギー）を表す単位。値が2大きくなると、エネルギーは約1000倍になる。

玄武岩質マグマの性質とは、マグマの粘りけが弱く、噴火の様子が比較的穏やかになる傾向を持つ性質のことです。玄武岩を形成するマグマは二酸化ケイ素の含有量が少なく粘りけが弱いため、噴火の際には溶岩がさらさらと流れやすく、爆発的な噴火よりも溶岩流が広がるような穏やかな噴火活動になりやすいという特徴があります。試験ではマグマの粘りけが強い場合や、爆発的な噴火と混同しないよう注意が必要です。このマグマの粘りけと火山の形には密接な関連性があるため、粘りけの強弱と噴火の様子の違いをしっかりと整理して覚えておきましょう。

堆積岩は構成する粒の大きさによって、れき岩、砂岩、泥岩に分類される。地層の下から上に向かって粒の大きさが泥から砂、れきへと大きくなる変化が見られる場合、その堆積環境はしだいに浅くなっていったと推定できる。

地下の岩石に大きな力が加わって変形し、その力に耐えられなくなった際に岩石が破壊され、ずれて生じた境界のこと。

震源の深さの算出は、震源距離を斜辺、震央距離を底辺とする直角三角形を想定し、三平方の定理を用いて地表から震源までの垂直距離を求める手法です。震源、震央、観測点を結ぶとこの三角形が形成され、震源の深さを一辺として計算できます。例えば震源距離が45キロメートル、震央距離が42キロメートルの場合、計算により深さは約16キロメートルとなり、これが地震の発生した深さを表します。震央・震源の特定において、計算結果として8キロメートル、12キロメートル、20キロメートルといった数値が選択肢に出る場合があるため、計算ミスやひっかけには十分に注意して取り組む必要があります。

地震の主要動を伝える波であるＳ波が、震源から特定の地点まで伝わる速さ。移動距離を到達時間で割ることで算出される。

地層累重の法則とは、地層は下の層から順に堆積し、断層は堆積した後の地層を切って形成されるという地質構造の順序を示す原則です。例えば、まずB層と火山灰層が順に堆積した後に地震で断層が発生してこれらを切断し、その後地表で風化や侵食を受けて不規則なX面が作られ、最後にその上にA層が堆積するという過程で地質構造が完成します。試験では形成順序を問う問題がよく出題されますが、地震により断層ができた後に火山灰が堆積したという誤った判断をしないよう注意が必要です。断層は堆積した後の地層を切るという法則を正しく理解し、侵食面であるX面を境にして上下の地層の形成順序を慎重に見極めることが重要です。

震源に近い地点でP波（初期微動）を感知した後、主要動（S波）が到達する前に情報を知らせるシステム。主要動が到着するまでの猶予時間は、地点の震源距離と波の速さに依存する。

地形図の標高とボーリング調査による柱状図の深さを組み合わせることで、地下にある特定の地層がどの方向に傾いているかを判断できる仕組み。

地震そのもののエネルギーの大きさをマグニチュード、各地点の揺れの強さを震度という。マグニチュードが大きいほど広い範囲が揺れ、震源が深いほど地表での最大震度は小さくなる傾向がある。

ある地点における地震の揺れの強さを表す指標で、日本では気象庁によって定められている。

深成岩の成り立ちは、マグマが冷え固まるまでの時間の長さによって決まります。地下深くでマグマがゆっくりと冷えると、結晶が成長する時間が十分に確保されるため、大きな粒が揃った等粒状組織になります。これに対し、地表付近で急激に冷やされると大きな結晶が育たず、斑状組織の火山岩となります。つまり、岩石を構成する結晶の大きさは冷える速さによって決まるのであり、鉱物の種類の違いや温度の高さが結晶の大きさを決定するわけではない点に注意が必要です。この冷える速さの違いが、火山岩と深成岩の組織の違いを生む最大の要因となっています。

堆積した地層が水平ではなく、特定の方向に傾斜している状態。複数の地点の柱状図を比較することでその方向を特定できる。

れき、砂、泥などが地層として積み重なり、上の重みで圧縮され、長い年月の間に固まってできた岩石。

斑状組織とは火山岩に見られる特有のつくりで、大きな結晶である斑晶と、それを取り囲む細かい粒の集まりである石基から構成されています。これは地下深くでゆっくり成長した斑晶と、地表付近でマグマが急激に冷やされてできた石基が混ざり合っているためで、岩石が火山活動によって地表近くで形成されたことを示す重要な特徴です。試験では深成岩に見られる等粒状組織と混同しやすいため、マグマが冷える場所や速さの違いとあわせて、組織の名称を正しく区別できるようにしておくことが大切です。

柱状図を比較し、凝灰岩などの鍵層を基準にすることで、離れた地点の地層を古い順に並べることができる。

地震が発生した地下の地点である震源の、真上に当たる地表の地点のこと。

サンゴや貝殻などの死骸が固まってできた堆積岩の一種で、主成分が炭酸カルシウムであり、塩酸をかけると二酸化炭素が発生する性質を持つ岩石。

地球表面のプレートが移動し、その境界付近で岩盤にひずみが蓄積されることによって地震が発生する仕組み。境界ではプレート同士が押し合ったり沈み込んだりするため、岩盤が耐えられなくなり破壊が生じやすい。

石灰岩はサンゴや貝殻などの生物の死骸が堆積してできた岩石です。この岩石の主成分は炭酸カルシウムであり、うすい塩酸をかけると化学反応を起こして二酸化炭素の泡を発生させながら溶けるという大きな特徴があります。この性質は、見た目が似ているチャートと見分ける際の重要な判定基準となります。入試では斑れい岩や安山岩といった火成岩と混同しないよう注意が必要です。特にチャートは主成分が二酸化ケイ素で塩酸に反応しないため、石灰岩との違いをしっかりと押さえておくことが試験対策のポイントになります。

サンゴや貝殻などの生物の遺骸が堆積してできた堆積岩で、うすい塩酸をかけると反応して二酸化炭素を発生させる特徴を持つ。

玄武岩はマグマが地表付近で急激に冷えて固まった火山岩の一種で、全体的に黒っぽい色をしているのが特徴です。この岩石は細かな結晶の間に大きな結晶が混じる斑状組織を持っており、海嶺でマグマが上昇して冷え固まる際に形成され、新しい海洋プレートの一部となります。試験では似た名前の岩石と混同しやすいため注意が必要です。特にマグマが地下深くでゆっくり冷えてできた深成岩であるはんれい岩や、同じ火山岩でも成分が異なる流紋岩、あるいは深成岩の花こう岩とは明確に区別して覚えることが重要です。