地層と地球の歴史(知識)の問題
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。
| a | b | c | |
|---|---|---|---|
| ア | 大きく | 酸素 | 氷河堆積物 |
| イ | 小さく | 二酸化炭素 | 氷河堆積物 |
| ウ | 大きく | 二酸化炭素 | 赤色砂岩 |
| エ | 大きく | 二酸化炭素 | 氷河堆積物 |
| オ | 小さく | 酸素 | 赤色砂岩 |
| カ | 小さく | 二酸化炭素 | 赤色砂岩 |
この問題で使うもの
- 全球凍結(説明と入口の問題)
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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
氷の反射の性質、火山ガスの成分、氷河の存在を示す地層の証拠という 3 つの知識を使う。
ヒント 2
氷や雪は太陽光をよく反射する。火山ガスの主成分は水蒸気と二酸化炭素である。赤色砂岩は、大気中に酸素が存在するようになったことを示す証拠である。
ヒント 3
a は「大きく」と決まるので、イ・オ・カは除かれる。残るア・ウ・エのうち、b と c が全球凍結の説明として正しいものを選ぶ。
答えと解説
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エ
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解説を読む
空欄 a:氷や雪は太陽光をよく反射する。氷に覆われた面積が増えると、地表に届いた太陽光のうち反射される割合(アルベド)が大きくなり、地表が吸収するエネルギーが減ってさらに寒冷化が進む。この正のフィードバックによって、寒冷化が地球全体に及んだと考えられている。したがって「小さく」は誤り。
空欄 b:火山ガスの主成分は水蒸気と二酸化炭素であり、酸素はほとんど含まれない。ふだん大気中の二酸化炭素は、海水に溶け込んだり、岩石の化学的風化によって消費されたりする。しかし全球凍結の間は海洋や陸地が氷に覆われていたため、これらの消費がほとんど起こらず、二酸化炭素が大気中に蓄積した。その温室効果によって気温が上がり、全球凍結が終わったと考えられている。また、酸素は温室効果ガスではないので、「その温室効果によって氷がとけ」という文脈にも合わない。したがって「酸素」は誤り。
空欄 c:氷河堆積物は、氷河によって運ばれた大小さまざまな砕屑物が淘汰されずに堆積したものであり、氷河が存在したことを示す。当時赤道付近にあったと推定される地域の地層からも氷河堆積物が見つかることは、低緯度まで氷に覆われていたこと、つまり全球凍結の根拠とされる。一方、赤色砂岩は鉄が酸化されて赤くなった砂岩で、大気中に酸素が存在するようになったことを示す証拠であり、氷河の存在を示すものではない。したがって「赤色砂岩」は誤り。
以上より、a=大きく、b=二酸化炭素、c=氷河堆積物 の組み合わせであるエが正しい。
各選択肢の誤り:
- ア:b が誤り(火山ガスとして放出され、温室効果をもつのは二酸化炭素)。
- イ:a が誤り(氷が増えるとアルベドは大きくなる)。
- ウ:c が誤り(赤色砂岩は大気中の酸素の存在を示す証拠で、氷河の証拠ではない)。
- オ:a・b・c がすべて誤り。
- カ:a と c が誤り。
別解
a: 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アルベドは「大きく」なる(アイス・アルベド・フィードバック)。
b: 全球凍結中も火山活動は続き、火山ガスとして放出された「二酸化炭素」は、海洋への溶け込みや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、温室効果で氷がとけた。
c: 赤道付近にあったと推定される地域の地層から「氷河堆積物」(ティライトなど)が見つかることが、全球凍結の根拠となる。
選択肢の検討:
ア: b が酸素で誤り。
イ: a が小さくで誤り。
ウ: c が赤色砂岩で誤り。
エ: a 大きく、b 二酸化炭素、c 氷河堆積物で正しい。
オ: a、b、c すべて誤り。
カ: a、c が誤り。
よって答えはエ。