地球の形と内部構造(知識)の問題
アイソスタシーに関する次の文章を読み、下の問いに答えよ。
最終氷期には、スカンジナビア半島は厚さ数千 m に達する大陸氷床(氷河)におおわれていた。約 1 万年前以降に氷床がとけて失われた現在、この地域では土地が年に最大で 1 cm 程度の速さで( a )し続けていることが観測されている。これは、氷床の荷重が取り除かれたことでアイソスタシーがつり合わなくなり、地表から深さ 100 km 程度より深い部分にある( b )の物質がゆっくりと流動して、この地域の下に流れ込んでいるためと考えられている。
問 文章中の空欄 a・b 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〜エのうちから 1 つ選べ。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 沈降 | アセノスフェア |
| イ | 沈降 | リソスフェア |
| ウ | 隆起 | リソスフェア |
| エ | 隆起 | アセノスフェア |
- ア a:沈降、b:アセノスフェア
- イ a:沈降、b:リソスフェア
- ウ a:隆起、b:リソスフェア
- エ a:隆起、b:アセノスフェア
この問題で使うもの
- リソスフェア・アセノスフェアとアイソスタシー(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
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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
アイソスタシーの考え方(かたい層がやわらかい層に浮かんでつり合っている)と、リソスフェア・アセノスフェアそれぞれの性質を思い出そう。
ヒント 2
重い氷床がのっていたときに地表が押し下げられていたとすると、氷床がなくなったときに地表はどう動くか。また、かたい岩盤の層とやわらかく流動しやすい層のうち、長い時間をかけて流れることができるのはどちらか。
ヒント 3
荷重がなくなると、つり合いを回復するために地表は浮き上がる。この時点で a が「沈降」のア・イは除外でき、残りはウとエである。
答えと解説
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エ
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解説を読む
【a について】アイソスタシーとは、地殻を含むかたい層が、その下のやわらかい層に浮かぶようにしてつり合っている状態のことである。氷床がのっていた時代には、氷の重さの分だけ地表は押し下げられて沈んでいた。氷床がとけて荷重がなくなると、つり合いを回復するために土地は浮き上がる。したがって、a には「隆起」が入る。スカンジナビア半島やカナダ北部(ハドソン湾周辺)で現在も続く隆起は、アイソスタシーの代表例として教科書で取り上げられている。
【b について】地球の表層は、地殻とマントル最上部を合わせたかたい岩盤の層であるリソスフェア(厚さ数十〜100 km 程度)と、その下にある、高温のためにやわらかく長い時間をかけて流動しやすいアセノスフェアに分けられる。氷床の荷重がなくなったときにゆっくり流れて移動できるのは、やわらかく流動しやすいアセノスフェアの物質である。したがって、b には「アセノスフェア」が入る。隆起の速さが年に 1 cm 程度とゆっくりで、氷床がとけてから 1 万年たっても続いているのは、アセノスフェアがゆっくりとしか流動しないためである。
【各選択肢の検討】
- ア:a が誤り。荷重が取り除かれると土地は浮き上がるので、沈降ではなく隆起である。
- イ:a・b ともに誤り。沈降ではなく隆起であり、流動するのはリソスフェアではなくアセノスフェアである。
- ウ:b が誤り。リソスフェアはかたい岩盤の層(プレート)であり、その物質が流動して流れ込むわけではない。
- エ:正しい。
よって、答えはエである。
別解
氷床がとけて荷重がなくなると、地殻・リソスフェアは浮力のつり合いを回復するため上昇する。したがって a は「隆起」である(スカンジナビア半島は現在も隆起を続けている。これを後氷期隆起という)。
次に b を考える。アイソスタシーの調整で流動するのは、リソスフェアの下にある流動性の高いアセノスフェアである。リソスフェアは硬い岩盤であり、ゆっくり流動して流れ込むとは考えない。深さ約 100 km より深い部分はアセノスフェアに当たる。したがって b は「アセノスフェア」である。
各選択肢の確認:
- ア: a が沈降なので誤り。
- イ: a も b も誤り。
- ウ: a は正しいが、b がリソスフェアなので誤り。
- エ: a が隆起、b がアセノスフェアで、どちらも正しい。
よって答えはエ。