地層と地球の歴史（知識）の問題

先カンブリア時代の原生代には、地球の表面全体が氷に覆われる全球凍結（スノーボールアース）が起こったと考えられている。全球凍結の状態から地球が脱した仕組みとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　地表を覆う氷によって太陽放射の反射率が低下し、地表が吸収する太陽放射のエネルギーが増加した。
• イ　シアノバクテリアの光合成が盛んになり、大気中の二酸化炭素が大量に吸収されて温室効果が強まった。
• ウ　火山活動で放出された二酸化炭素が、風化や光合成でほとんど消費されずに大気中に蓄積し、温室効果が強まった。
• エ　陸上の岩石の化学的風化が活発になり、大気中の二酸化炭素が岩石や海洋に取り込まれて温室効果が強まった。

日本列島の付加体で、断層で切られていない一続きの地層を観察した。地層の逆転はなく、下位から上位へ順に岩石 a〜d が重なっていた。それぞれの岩石の観察結果は次のとおりである。

この地層の重なりについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　a は、陸上に流れ出た溶岩が空気中で急に冷えて固まったものである。
• イ　b は、炭酸カルシウムの殻をもつ生物の遺骸が集まってできたものである。
• ウ　b は陸から遠い海洋底で、c と d は陸に近い海溝付近で堆積したと考えられる。
• エ　d は、海洋プレートが中央海嶺の近くにあったときに堆積したと考えられる。
• オ　c と d は、火山灰などの火山砕屑物が固まってできた火山砕屑岩である。

堆積構造のでき方を調べるため、次の実験1・2を行い、さらに野外で観察を行った。

実験1　れき・砂・泥をよく混ぜて、水を入れた背の高いメスシリンダーに入れ、よくかき混ぜてから静置した。しばらくすると底にれきがたまり、その上に砂、いちばん上に泥が積もった。上部の水は長い時間濁ったままであった。

実験2　砂を敷いた水路に、一方の端から一定の向きに水を流し続けた。砂の表面には小さな波状の起伏ができ、起伏は下流側へ移動していった。その後、流れの向きに沿って堆積物を縦に切って断面を観察すると、斜めに傾いた薄い層（葉理）の組が何組も積み重なっていた。各組の葉理は下流側に向かって傾いており、葉理の上端はその上に重なる組の底面で切られ、葉理の下端はその組の底面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

野外観察　ある崖では、地層がほぼ垂直に立っており、走向は南北である。崖では、西から東へ順に、泥岩層P、砂岩層Q、泥岩層R、砂岩層S、泥岩層Tが並んで見えた。観察した範囲には断層や不整合はなく、P〜Tは連続して堆積したものとする。
- 砂岩層Qは、西側の境界付近では細かいれきを含む粗い砂からなり、東へ向かうにつれて次第に細粒になり、東側の境界付近では泥に近い細かい粒子からなっていた。
- 砂岩層Sの内部には、斜めに傾いた葉理の組が何組も見られた。各組の葉理は、東側の端が隣の組との境界面で切られており、西側の端はその組の境界面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

実験1・2と野外観察の結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　実験2の結果から、斜交葉理の葉理は、堆積したときの流れの上流側に向かって傾いてできると考えられる。
• イ　砂岩層Qでは、西側の境界面が、堆積したときの層の上面にあたる。
• ウ　砂岩層Sの葉理の形から、砂岩層Sでは東側が堆積したときの下位であると判断できる。
• エ　砂岩層Sは、砂岩層Qよりも後に堆積した。
• オ　泥岩層Pは、P〜Tの5つの層の中で最も新しい。

堆積岩とその形成について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　続成作用では、堆積物が上に重なった地層の重みで押し固められ、粒子のすき間にあった水が絞り出される。
• イ　れき岩・砂岩・泥岩は構成する粒子の大きさによって区別され、このうち粒子が最も大きいのは泥岩である。
• ウ　チャートは、放散虫などの二酸化ケイ素（$\mathrm{Si}{\mathrm{O}}_2$）の殻をもつ生物の遺骸が堆積してできた岩石である。
• エ　石灰岩に薄い塩酸をかけると、二酸化炭素が発生して泡が出る。
• オ　凝灰岩は、火山灰などの火山砕屑物が地下深くでマグマとともに冷え固まってできた岩石である。

全球凍結について述べた次の文章を読み、下の問いに答えよ。

先カンブリア時代には、地球の表面全体が氷に覆われる全球凍結が何度か起こったと考えられている。氷や雪は太陽光を反射しやすいので、氷に覆われた面積が増えると地表のアルベド（反射率）が（ a ）なり、寒冷化がさらに進む。全球凍結の間も火山活動は続いていた。火山ガスとして放出された（ b ）は、海洋への溶け込みや岩石の風化による消費がほとんど起こらないため、大気中に蓄積していった。やがてその温室効果によって氷がとけ、全球凍結は終わったと考えられている。また、全球凍結が起こった根拠の一つとして、当時赤道付近にあったと推定される地域の地層からも（ c ）が見つかることがあげられる。

文章中の空欄 a・b・c に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜カのうちから 1 つ選べ。