地震と火山（知識）の問題
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。
火成岩をつくるおもな造岩鉱物は、ケイ素 1 個と酸素 4 個からなる SiO₄ 四面体を骨組みとするケイ酸塩鉱物である。SiO₄ 四面体どうしが酸素を共有せず独立していて、Mg や Fe を多く含む有色鉱物は（ a ）である。一方、SiO₄ 四面体がすべての酸素を共有して立体的な網目状につながり、ケイ素と酸素だけからなる無色鉱物は（ b ）である。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | かんらん石 | 長石 |
| イ | 輝石 | 石英 |
| ウ | かんらん石 | 石英 |
| エ | 黒雲母 | 長石 |
この問題で使うもの
- 造岩鉱物とケイ酸塩鉱物（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（3 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
技能「造岩鉱物とケイ酸塩鉱物」を使う。SiO₄ 四面体のつながり方（独立・鎖状・網状）と鉱物名を対応させよう。
ヒント 2
四面体が独立しているのはかんらん石、立体的な網状につながるのは石英と長石である。
ヒント 3
b の候補は石英と長石の 2 つ。ケイ素と酸素だけからなる、という条件で 1 つに絞ろう。
答えと解説
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ウ
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解説を読む
1. SiO₄ 四面体のつながり方と鉱物
| 四面体のつながり方 | おもな鉱物 | 有色・無色 |
|---|---|---|
| 独立 | かんらん石 | 有色 |
| 鎖状（1 本） | 輝石 | 有色 |
| 鎖状（2 本） | 角閃石 | 有色 |
| 平面的な網状（シート状） | 黒雲母 | 有色 |
| 立体的な網状 | 石英・長石 | 無色 |
有色鉱物は Mg や Fe を含むため黒っぽい色をしている。
2. 空欄 a
四面体が独立していて Mg・Fe を多く含む有色鉱物はかんらん石である。輝石は四面体が 1 本の鎖状に、黒雲母は平面的な網状につながっている。
3. 空欄 b
四面体が立体的な網状につながる無色鉱物は石英と長石だが、ケイ素と酸素だけ（SiO₂）からなるのは石英である。長石は Al や Na・Ca・K なども含む。
4. 選択肢を確かめる
- ア 誤り。b の長石は Si と O 以外に Al などを含む。
- イ 誤り。a の輝石は四面体が 1 本の鎖状につながっていて、独立していない。
- ウ 正しい。
- エ 誤り。a の黒雲母は四面体が平面的な網状につながっている。b の長石も Si と O だけからなるのではない。
よって、正しい組み合わせはウである。
別解
a: SiO4 四面体が独立した構造で Mg や Fe を多く含む有色鉱物はかんらん石（輝石は鎖状、黒雲母は層状）。b: すべての酸素を共有して網目状につながり、ケイ素と酸素だけからなる無色鉱物は石英（長石は Al, K, Na, Ca を含む）。したがって a がかんらん石、b が石英のウが正解。ア: b の長石は Al や K, Na, Ca を含むので誤り。イ: a の輝石は鎖状構造なので誤り。エ: a の黒雲母は層状構造で b の長石も誤り。