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一定の割合で傾く地層

2 地点のかぎ層の標高の差と距離から、地層が東西や南北の 1 方向に傾く割合を求め、別の地点(傾いていない方向へのずれもふくむ)でのかぎ層の標高と深さを求められる

前提

説明

地層は水平に重なっているとは限らず、ある方向に一定の割合で傾いていることがあります。この技能を使うと、2 つの地点のボーリング調査の結果から、かぎ層(凝灰岩の層など)の標高を比べて「1 m(または 100 m)進むごとに何 m 下がるか」を求め、調べていない別の地点でかぎ層が標高何 m にあるか、地表から何 m 掘れば出てくるかを求められます。傾いている方向と傾いていない方向を区別して考えるのがポイントです。

なぜそうしてよいのか

地表の高さは場所によってちがうので、深さどうしをそのまま比べても地層の傾きはわかりません。そこで前提の技能のとおり、まず「かぎ層の上面の標高=地表の標高-深さ」を求め、海面を基準にした高さで比べます。

地層が東西方向にだけ一定の割合で傾いているとします。「一定の割合」とは、東へ同じ距離だけ進むと、かぎ層の標高が毎回同じだけ下がる(または上がる)ということです。したがって、かぎ層の標高の変化は進んだ距離に比例します。2 地点の標高の差をその間の距離でわれば、1 m あたり(あるいは 100 m あたり)の変化がわかり、それに別の地点までの距離をかければ、その地点の標高の変化がわかります。

また、南北方向には傾いていないなら、南北にいくら移動してもかぎ層の標高は変わりません。つまり、ある地点のかぎ層の標高は、その地点の「東西の位置」だけで決まります。別の地点が北や南にずれていても、東西の位置が同じ地点と同じ標高になる、と考えればよいのです。最後に「深さ=地表の標高-かぎ層の標高」でその地点の深さが求められます。

手順

  1. わかっている 2 地点で、かぎ層の上面の標高を求める:(かぎ層の標高)=(地表の標高)-(深さ)

  2. 2 地点の位置関係から、地層が傾いている方向(例:東西)と傾いていない方向(例:南北)を確かめる

  3. 傾いている方向について、かぎ層の標高の差を 2 地点の距離でわり、一定の距離あたりに何 m 上がる・下がるかを求める:(傾く割合)=(標高の差)÷(傾く方向の距離)

  4. 求めたい地点について、傾いていない方向へのずれは無視し、傾いている方向にどれだけはなれているかだけを使って、かぎ層の標高を求める:(かぎ層の標高)=(基準の地点のかぎ層の標高)±(傾く割合)×(傾く方向の距離)。下がる向きなら引き、上がる向きなら足す

  5. 求めたい地点の地表の標高から、かぎ層の深さを求める:(深さ)=(地表の標高)-(かぎ層の標高)

例題

ある地域で、凝灰岩の層は東西方向にだけ一定の割合で傾いており、南北方向には傾いていない。地点 A は地表の標高が 80 m で、凝灰岩の層の上面は地表から深さ 20 m のところにあった。地点 B は地点 A の真東 200 m にあり、地表の標高が 70 m で、凝灰岩の層の上面は深さ 30 m のところにあった。地点 C は地点 B の真東 100 m の地点からさらに真北へ 200 m 進んだところにあり、地表の標高は 65 m である。地点 C では、凝灰岩の層の上面は地表から深さ何 m のところにありますか。

例題の解答

手順 1:かぎ層(凝灰岩の層)の上面の標高を求めます。
地点 A: m、地点 B: m

手順 2:B は A の真東なので、A と B の比較から東西方向の傾きがわかります。南北方向には傾いていません。

手順 3:東へ 200 m 進むと標高が m 下がるので、東へ 100 m 進むごとに m 下がります。

手順 4:地点 C は、B から東へ 100 m、北へ 200 m ずれています。北へのずれでは標高は変わらないので、東へ 100 m 進んだ分だけを考えます。C での凝灰岩の層の上面の標高は

で、30 m です。

手順 5:C の地表の標高は 65 m なので、深さは

よって、地点 C では深さ 35 m のところにあります。

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