大地の変化の問題
ある地域の地点 A, B, C で地層を調べた。地点 B は地点 A の真西 のところにあり、地点 C は地点 B から真西に 進み、そこから真北に 進んだところにある。各地点の標高は、地点 A が 、地点 B が 、地点 C が である。
地点 A と地点 B でボーリング調査を行ったところ、地表からの深さごとの地層は次のとおりであった。
- 地点 A: 深さ から までは泥岩の層、深さ から までは凝灰岩の層、深さ から までは砂岩の層
- 地点 B: 深さ から までは泥岩の層、深さ から までは凝灰岩の層、深さ から までは砂岩の層
この地域の凝灰岩の層は 1 つだけで、同じ時期に堆積したひと続きの層である。凝灰岩の層の厚さはどこでも同じである。また、この地域の地層は、東西方向には一定の割合で傾いているが、南北方向には傾いていない。地層の上下の逆転や断層はないものとする。
地点 C でボーリング調査を行うと、凝灰岩の層の下の面(凝灰岩の層と砂岩の層の境目)は、地表から深さ何 m のところに現れると考えられますか。
この問題で使うもの
- 一定の割合で傾く地層(説明と入口の問題)
- 標高を使った地層の比較(説明と入口の問題)
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
深さのままでは地点ごとに地表の標高がちがうので比べられません。凝灰岩の層の面を「標高」になおして比べましょう。
ヒント 2
(地層の面の標高)=(地表の標高)-(地表からの深さ)です。地点 A と地点 B の凝灰岩の層の上の面の標高の差から、西へ 100 m 進むごとに何 m 低くなるかを求めましょう。
ヒント 3
地点 A の凝灰岩の層の上の面は標高 54 m、地点 B では標高 36 m なので、西へ 100 m 進むごとに 6 m 低くなります。南北方向には傾いていないので、地点 C では西へ 100 m 進んだ分だけを考えます。
答えと解説
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解説を読む
凝灰岩の層を目印(かぎ層)にして、その標高を比べる。
地点 A と地点 B の凝灰岩の層の上の面の標高
地点 A では凝灰岩の層の上の面は深さ なので、標高は
地点 B では深さ なので、標高は
東西方向の傾き
地点 B は地点 A の真西 にあり、凝灰岩の層の上の面は 低い。地層は東西方向に一定の割合で傾いているので、西へ 進むごとに
ずつ低くなる。
地点 C の凝灰岩の層の標高
地点 C は地点 B から西へ 、北へ の位置にある。南北方向には地層は傾いていないので、北へ進んでも標高は変わらない。西へ 進んだ分だけ 低くなるので、地点 C での凝灰岩の層の上の面の標高は
凝灰岩の層の厚さは、地点 A でも地点 B でも で、どこでも同じなので、下の面の標高は
地点 C での深さ
地点 C の標高は なので、凝灰岩の層の下の面の地表からの深さは
よって、答えは である。
別解
凝灰岩の層の下の面の標高を各地点で求める。
地点 A:
地点 B:
A から B まで西へ 進むと、下の面の標高は 低くなる。したがって、西へ 進むごとに 低くなる。
地層は南北方向には傾いていないので、地点 C で北へ 進んだ分は標高に影響しない。地点 C は地点 A の真西 と同じ位置にある(東西方向で見ると)。
地点 C の凝灰岩の層の下の面の標高は 。
地点 C の標高は なので、深さは 。
確かめ: 地点 B から西へ 進むと、下の面の標高は で一致する。凝灰岩の層の上の面で考えても、標高 で、深さ 、厚さ 下がって となり一致する。