地球の形と内部構造(知識)の問題
地球の形と内部構造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 地殻とマントルの境界はモホロビチッチ不連続面(モホ面)とよばれ、その深さは、大陸の下のほうが海洋の下よりも浅い。
- イ 上部マントルは主にかんらん岩からなり、その密度は地殻をつくる岩石の密度よりも大きい。
- ウ 内核は鉄を主成分とする液体の層であり、そのまわりを外核が取り囲んでいる。
- エ 地球内部では、深くなるほど圧力と温度が高くなるが、密度は核とマントルの境界で急に小さくなる。
- オ 地球は、自転による遠心力の影響で、極方向に長く伸びた回転楕円体に近い形をしている。
この問題で使うもの
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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
地殻・マントル・核の構成物質と状態(固体か液体か)、各層の厚さや密度の違い、地球の形を決める自転の影響を思い出そう。
ヒント 2
大陸地殻は海洋地殻より厚い。S波が伝わらないのは外核である。核はマントルより重い鉄が主成分である。遠心力は赤道付近で最も大きい。
ヒント 3
アはモホ面の深さ、エは核とマントルの境界での密度の変化が誤っている。残りのイ・ウ・オについて、内核の状態と地球のふくらむ向きを確認すれば 1 つに絞れる。
答えと解説
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イ
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解説を読む
地球は、表面から順に地殻・マントル・核(外核・内核)という層構造をもち、各層は構成する物質や状態(固体か液体か)が異なる。
イ(正しい):上部マントルは主にかんらん岩からなる。かんらん岩の密度は、地殻をつくる花こう岩質の岩石や玄武岩質の岩石の密度よりも大きい。
ア(誤り):地殻とマントルの境界がモホロビチッチ不連続面(モホ面)であることは正しい。しかし、大陸地殻は厚く、海洋地殻は薄いので、モホ面の深さは大陸の下のほうが海洋の下よりも深い。「浅い」が誤り。
ウ(誤り):核は鉄を主成分とし、外核が内核を取り囲んでいることは正しい。しかし、液体であるのは外核であり、内核は固体である。外核が液体であることは、S波(横波)が外核を伝わらないことからわかる。「液体の層」が誤り。
エ(誤り):地球内部では深くなるほど圧力と温度が高くなることは正しい。しかし、核はマントルより重い鉄を主成分とするため、密度は核とマントルの境界で急に大きくなる。「小さくなる」が誤り。
オ(誤り):地球の形は、自転による遠心力の影響で回転楕円体に近い形をしていることは正しい。しかし、遠心力は赤道付近で最も大きくはたらくため、地球は赤道方向にふくらんだ(極方向につぶれた)回転楕円体に近い形をしている。「極方向に長く伸びた」が誤り。
よって、答えはイである。
別解
各選択肢を確かめる。
ア:モホ面の深さは、大陸地殻の下で平均約30〜40 km、海洋地殻の下で約5〜10 km である。大陸の下のほうが深いので、「浅い」は誤り。
イ:上部マントルは主にかんらん岩からなり、密度は約3.3 g/cm³ である。地殻の岩石(花こう岩質で約2.7、玄武岩質で約3.0 g/cm³)より大きいので正しい。
ウ:内核は固体、外核は液体である。内核が液体で外核が内核を取り囲むという記述は、固体と液体が逆なので誤り。
エ:核とマントルの境界(グーテンベルク不連続面)では、密度は急に大きくなる(約5.5 → 約10 g/cm³)。「小さくなる」は誤り。
オ:地球は自転の遠心力により、赤道方向にふくらんだ回転楕円体に近い形である。極方向に伸びるとする記述は誤り。
以上より、正しいのはイ。