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火成岩の鉱物の割合

岩石の表面にとった点の数から、有色鉱物・無色鉱物などの面積の割合(%)を求め、斑晶と石基のように部分ごとの割合を合わせた全体の割合も求められる

前提

説明

火成岩にふくまれる有色鉱物(黒雲母・角閃石・輝石・カンラン石など)と無色鉱物(石英・長石)の割合は、岩石の色や種類を見分ける手がかりになります。この技能では、岩石の表面(または写真やスケッチ)に一定の間かくで点をとり、それぞれの鉱物の上にある点の数を数えることで、面積の割合(%)を求められるようになります。さらに、火山岩の斑晶と石基のように部分ごとに割合がわかっているとき、それらを合わせた岩石全体での割合も求められるようになります。

なぜそうしてよいのか

岩石の表面に方眼のように等しい間かくで点をとると、どの点も同じ広さの小さな区画を代表していると考えられます。広い面積をしめる鉱物の上にはたくさんの点がのり、せまい面積の鉱物の上には少しの点しかのりません。つまり、ある鉱物の上にある点の数は、その鉱物の面積にほぼ比例します。そこで

として、面積の割合を求めることができます。点を多くとるほど、本当の割合に近い値になります。

火山岩では、大きな結晶(斑晶)と、細かい粒やガラスの部分(石基)に分かれています。たとえば「斑晶が全体の 30 %、そのうち有色鉱物が 40 %」とわかっているとき、全体のうち斑晶の有色鉱物がしめる割合は「全体の 30 % のさらに 40 %」なので % です。同じように石基の分(石基 70 %、そのうち有色鉱物 20 % なら %)を求め、 % と足し合わせれば、全体での有色鉱物の割合になります。それぞれの部分の割合(40 % と 20 %)をそのまま足したり平均したりしてはいけないのは、斑晶と石基の広さがちがうからです。

手順

  1. 点の総数と、調べたい鉱物(または有色鉱物・無色鉱物などのまとまり)の上にある点の数を読みとる。有色鉱物をまとめて問われたら、黒雲母・角閃石・輝石・カンラン石などの点の数を足し合わせる。

  2. 面積の割合を求める:(%)。

  3. 斑晶と石基のように部分ごとに割合がわかっているときは、まず「その部分が全体にしめる割合 × 部分の中での割合 ÷ 100」で、全体に対する割合に直す。

  4. 手順3で求めた各部分の値を足し合わせて、岩石全体での割合を求める。

  5. 問題文で丸め方が指定されていれば、最後にその方法で丸める。

例題

ある火成岩の表面に、等しい間かくで 200 個の点をとった。それぞれの点の下にある鉱物を調べたところ、石英の上に 46 個、長石の上に 118 個、黒雲母の上に 22 個、角閃石の上に 14 個の点があった。この岩石で、有色鉱物(黒雲母と角閃石)がしめる面積の割合は何 % ですか。

例題の解答

手順1:点の総数は 個で、問題文と一致する。有色鉱物は黒雲母と角閃石なので、その点の数は

手順2:有色鉱物の面積の割合は

手順3〜5:この問題は斑晶・石基に分かれておらず、割り切れたので、答えは 18 % である。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること