地層と地球の歴史（知識）

風化と、流水による侵食・運搬・堆積について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　岩石のすき間にしみこんだ水が凍結と融解をくり返し、岩石が割れて細かくなるはたらきは、化学的風化である。
• イ　川が山地から平野に出るところでは、流れが急に速くなるため、れきや砂が堆積して扇状地ができる。
• ウ　川が海や湖に流れこむ河口付近では、流れが遅くなるため、運ばれてきた砂や泥が堆積して三角州ができる。
• エ　川によって海まで運ばれた粒子は、河口から離れた沖合ほど、粒の大きいものが堆積する。

化石には、地層ができた時代を決める手がかりになる示準化石と、地層ができた当時の環境を推定する手がかりになる示相化石がある。次のア〜オの化石のうち、示準化石としてふつう用いられるものを、すべて選べ。

• ア　造礁サンゴ
• イ　三葉虫
• ウ　アサリ
• エ　フズリナ（紡錘虫）
• オ　シジミ

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。

ある露頭で、1 枚の砂岩の層を観察した。この層の中では、粒の大きさが一方の面から反対側の面に向かってしだいに変化していた。これは、水中で砂や泥がまじって一度に運ばれてきたとき、大きく重い粒ほど速く沈むことによってできる構造で、（　a　）とよばれる。この構造では、粒の（　b　）側が、堆積したときの上位（上側）である。

ある堆積岩 X を観察したところ、次の結果が得られた。

堆積岩 X として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　石灰岩
• イ　チャート
• ウ　凝灰岩
• エ　泥岩

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。

海洋プレートが沈み込む海溝付近では、海洋プレート上の堆積物などがはぎ取られて陸側に押しつけられ、付加体ができる。付加体の中には、下から順に、枕状溶岩（玄武岩）、（　a　）、泥岩、砂岩と重なる一続きの地層が見られることがある。この重なりは、中央海嶺でできた海洋プレートが移動していくにつれて、その上に堆積する物質が変わったことを表している。最上部の砂岩は、陸から運ばれた砂が（　b　）で堆積してできたものである。

ある露頭で、下にある傾いた砂岩と泥岩の地層の上に、水平な地層が重なっていた。2 つの地層群の境界面はでこぼこしており、下の地層が陸上で侵食されたあとに再び海底に沈んで、上の地層が堆積したと考えられる。

上の地層のいちばん下、すなわち境界面のすぐ上には、下の地層の砂岩や泥岩のかけらをれきとして含むれき岩の層があった。このように、不整合面のすぐ上に堆積し、下の地層などが侵食されてできたれきを含むれき岩を何というか。

地球の歴史は、地層に含まれる化石（生物の移り変わり）にもとづいて、いくつかの地質時代に区分されている。先カンブリア時代・古生代・中生代・新生代の 4 つを、古いものから新しいものへの順に並べたものとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　古生代 → 先カンブリア時代 → 中生代 → 新生代
• イ　先カンブリア時代 → 中生代 → 古生代 → 新生代
• ウ　先カンブリア時代 → 古生代 → 中生代 → 新生代
• エ　先カンブリア時代 → 古生代 → 新生代 → 中生代

誕生してまもない地球の大気と海洋、およびその後の大気の変化について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　原始大気の主な成分は水蒸気と二酸化炭素で、酸素はほとんど含まれていなかった。
• イ　原始海洋ができると、大気中の二酸化炭素は海水に溶けこみ、炭酸カルシウムとして沈殿して石灰岩などに固定され、減少していった。
• ウ　大気中の酸素は、主に恐竜などの陸上の動物が呼吸をすることによって増えていった。
• エ　ストロマトライトは、シアノバクテリアの活動によってつくられた、層状の構造をもつ岩石である。
• オ　オゾン層は、大気中に酸素がほとんどなかった時代にまずつくられ、その後で光合成を行う生物が現れた。

次の文は、先カンブリア時代に起こったと考えられている全球凍結について述べたものである。

> 寒冷化によって地表をおおう氷が広がると、氷は太陽光を（ a ）ため、地球はさらに冷えて、ついには地球全体が氷におおわれた。その後、（ b ）によって放出された二酸化炭素が長い時間をかけて大気中にたまり、その温室効果によって地球は全球凍結の状態から脱した。

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、次の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

先カンブリア時代と古生代の生物について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　地球上に最初に現れた生物は真核生物であり、原核生物はその後に現れた。
• イ　エディアカラ生物群は、先カンブリア時代の終わりごろに栄えた、かたい殻や骨格をもたない多細胞生物のなかまである。
• ウ　両生類は、は虫類よりも後の時代に出現した。
• エ　バージェス動物群は、カンブリア紀に動物が爆発的に多様化したことを示す化石群である。
• オ　植物の陸上への進出は、オゾン層が形成されて地表に届く紫外線が弱まった後の古生代に起こった。

ある海岸の露頭で、下から順に地層 A・B・C が整合に重なっているのが観察された。地層は逆転していない。それぞれの地層を調べた結果を、次の表にまとめた。

なお、イリジウムは地球の表面の岩石にはごくわずかしか含まれないが、隕石には多く含まれる元素である。

この観察結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　粘土層 B は、古生代と中生代の境界にあたる地層である。
• イ　地層 C が堆積した時代には、陸上で恐竜が繁栄していた。
• ウ　粘土層 B が堆積したころ、巨大な隕石が地球に衝突した可能性がある。
• エ　粘土層 B が堆積したころに、三葉虫やフズリナが絶滅した。

中生代と新生代の生物について述べた文として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　中生代には、陸上で恐竜が、海中でアンモナイトが繁栄した。
• イ　哺乳類は、恐竜が絶滅したあとの新生代になって初めて出現した。
• ウ　中生代には、ソテツやイチョウのなかまなどの裸子植物が繁栄した。
• エ　新生代には、被子植物が繁栄し、哺乳類が多様化した。
• オ　人類は、新生代に出現した。

堆積岩とその形成について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　続成作用では、堆積物が上に重なった地層の重みで押し固められ、粒子のすき間にあった水が絞り出される。
• イ　れき岩・砂岩・泥岩は構成する粒子の大きさによって区別され、このうち粒子が最も大きいのは泥岩である。
• ウ　チャートは、放散虫などの二酸化ケイ素（$\mathrm{Si}{\mathrm{O}}_2$）の殻をもつ生物の遺骸が堆積してできた岩石である。
• エ　石灰岩に薄い塩酸をかけると、二酸化炭素が発生して泡が出る。
• オ　凝灰岩は、火山灰などの火山砕屑物が地下深くでマグマとともに冷え固まってできた岩石である。

中生代の終わり（白亜紀末）には、恐竜やアンモナイトをはじめとする多くの生物が絶滅した。この大量絶滅の原因として、巨大な隕石（小天体）が地球に衝突したという説が有力である。

この説の根拠の一つは、白亜紀と古第三紀の境界にあたる薄い粘土層に含まれる、ある元素である。この元素は白金族元素の一つで、地球の地殻にはごくわずかしか含まれないが、隕石には比較的多く含まれている。境界の粘土層では、この元素が世界各地で異常に高い濃度で含まれていることがわかった。

この元素として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　ケイ素
• イ　カリウム
• ウ　イリジウム
• エ　ウラン

全球凍結について述べた次の文章を読み、下の問いに答えよ。

先カンブリア時代には、地球の表面全体が氷に覆われる全球凍結が何度か起こったと考えられている。氷や雪は太陽光を反射しやすいので、氷に覆われた面積が増えると地表のアルベド（反射率）が（ a ）なり、寒冷化がさらに進む。全球凍結の間も火山活動は続いていた。火山ガスとして放出された（ b ）は、海洋への溶け込みや岩石の風化による消費がほとんど起こらないため、大気中に蓄積していった。やがてその温室効果によって氷がとけ、全球凍結は終わったと考えられている。また、全球凍結が起こった根拠の一つとして、当時赤道付近にあったと推定される地域の地層からも（ c ）が見つかることがあげられる。

文章中の空欄 a・b・c 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〜カのうちから 1 つ選べ。

2種類の堆積岩 X・Y の性質を調べ、次の結果を得た。

• 岩石 X：うすい塩酸をかけると、盛んに気体が発生した。ルーペで観察すると、サンゴやフズリナの化石が見られた。鋼鉄のナイフでこすると、表面に傷がついた。
• 岩石 Y：うすい塩酸をかけても、気体は発生しなかった。鋼鉄のナイフでこすっても傷がつかないほど硬かった。薄片をつくって顕微鏡で観察すると、岩石の大部分は微小な生物の殻の化石からなり、火山ガラスや鉱物の破片はほとんど含まれていなかった。

この結果について述べた次の文中の空欄 a〜c に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。

「岩石 X の岩石名は（ a ）であり、岩石 Y の岩石名は（ b ）である。岩石 Y をつくっている生物の殻の主成分は（ c ）であり、これらの殻が海底に堆積したのち、続成作用によって固結して岩石 Y になった。」

ある露頭で、下位の地層 A と上位の地層 B が観察された。地層 A は砂岩と泥岩の互層で、その層理面は水平面に対して約 $40^{\circ }$ 傾いていた。一方、地層 B の層理面はほぼ水平であった。A と B の境界面は凹凸のある侵食面で、地層 B の最下部には、地層 A の砂岩や泥岩に由来するれきが含まれていた。なお、この露頭の地層に逆転はないものとする。

この露頭の地層 A と B の関係と、それができるまでのできごとについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　A と B は整合の関係にあり、A が水平に堆積したあと、堆積がとぎれることなく B が堆積した。
• イ　A と B は不整合の関係にあり、B のほうが A よりも先に堆積した古い地層である。
• ウ　A と B は不整合の関係にあり、A は傾くことなく隆起して侵食を受け、その後沈降して B が堆積した。
• エ　A と B は不整合の関係にあり、A は傾いたのち隆起して侵食を受け、その後沈降して B が堆積した。
• オ　A と B は不整合の関係にあり、B が堆積したあとで、A と B がいっしょに約 $40^{\circ }$ 傾いた。

次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

地球の歴史では、生物の大量絶滅が何度も起こっている。古生代の末には、海洋生物の種の 90 % 以上が絶滅したと考えられており、古生代に繁栄した（　a　）はこのときに絶滅した。また、中生代の末には、アンモナイトや恐竜などが絶滅した。中生代と新生代の境界の地層からは、イリジウムを高い濃度で含む層が世界各地で見つかっており、中生代末の大量絶滅の原因は（　b　）であったと考えられている。

• ア　a：三葉虫　b：全球凍結
• イ　a：貨幣石（ヌンムリテス）　b：巨大隕石の衝突
• ウ　a：三葉虫　b：巨大隕石の衝突
• エ　a：貨幣石（ヌンムリテス）　b：全球凍結

先カンブリア時代の原生代には、地球の表面全体が氷に覆われる全球凍結（スノーボールアース）が起こったと考えられている。全球凍結の状態から地球が脱した仕組みとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　地表を覆う氷によって太陽放射の反射率が低下し、地表が吸収する太陽放射のエネルギーが増加した。
• イ　シアノバクテリアの光合成が盛んになり、大気中の二酸化炭素が大量に吸収されて温室効果が強まった。
• ウ　火山活動で放出された二酸化炭素が、風化や光合成でほとんど消費されずに大気中に蓄積し、温室効果が強まった。
• エ　陸上の岩石の化学的風化が活発になり、大気中の二酸化炭素が岩石や海洋に取り込まれて温室効果が強まった。

地質時代の境界で起こった大量絶滅と、その前後の生物の変遷について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちからすべて選べ。

• ア　古生代末（ペルム紀末）には、生物の歴史上最大規模の大量絶滅が起こり、三葉虫やフズリナ（紡錘虫）が絶滅した。
• イ　哺乳類は新生代のはじめに初めて出現し、恐竜の絶滅後に多様化した。
• ウ　中生代末（白亜紀末）の大量絶滅では、恐竜（鳥類を除く）やアンモナイトが絶滅した。
• エ　貨幣石（ヌンムリテス）は大型の有孔虫で、古生代の示準化石として用いられる。
• オ　白亜紀と古第三紀の境界の地層には、イリジウムを多く含む粘土層が見られ、巨大な隕石の衝突が大量絶滅の原因と考えられている。

地質時代の区分と生物の変遷について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　かたい殻や骨格をもたない大型の多細胞生物からなるエディアカラ生物群は、古生代のカンブリア紀に出現した。
• イ　植物が初めて陸上に進出したのは中生代のことであり、これにより陸上に生物の生活の場が広がった。
• ウ　古生代の末には大量絶滅が起こり、三葉虫やフズリナ（紡錘虫）などの海の生物が絶滅した。
• エ　中生代の末には大量絶滅が起こり、恐竜や三葉虫などが絶滅して、新生代には哺乳類が繁栄した。

堆積構造のでき方を調べるため、次の実験1・2を行い、さらに野外で観察を行った。

実験1　れき・砂・泥をよく混ぜて、水を入れた背の高いメスシリンダーに入れ、よくかき混ぜてから静置した。しばらくすると底にれきがたまり、その上に砂、いちばん上に泥が積もった。上部の水は長い時間濁ったままであった。

実験2　砂を敷いた水路に、一方の端から一定の向きに水を流し続けた。砂の表面には小さな波状の起伏ができ、起伏は下流側へ移動していった。その後、流れの向きに沿って堆積物を縦に切って断面を観察すると、斜めに傾いた薄い層（葉理）の組が何組も積み重なっていた。各組の葉理は下流側に向かって傾いており、葉理の上端はその上に重なる組の底面で切られ、葉理の下端はその組の底面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

野外観察　ある崖では、地層がほぼ垂直に立っており、走向は南北である。崖では、西から東へ順に、泥岩層P、砂岩層Q、泥岩層R、砂岩層S、泥岩層Tが並んで見えた。観察した範囲には断層や不整合はなく、P〜Tは連続して堆積したものとする。
- 砂岩層Qは、西側の境界付近では細かいれきを含む粗い砂からなり、東へ向かうにつれて次第に細粒になり、東側の境界付近では泥に近い細かい粒子からなっていた。
- 砂岩層Sの内部には、斜めに傾いた葉理の組が何組も見られた。各組の葉理は、東側の端が隣の組との境界面で切られており、西側の端はその組の境界面に沿うように緩やかに曲がって接していた。

実験1・2と野外観察の結果から考えられること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　実験2の結果から、斜交葉理の葉理は、堆積したときの流れの上流側に向かって傾いてできると考えられる。
• イ　砂岩層Qでは、西側の境界面が、堆積したときの層の上面にあたる。
• ウ　砂岩層Sの葉理の形から、砂岩層Sでは東側が堆積したときの下位であると判断できる。
• エ　砂岩層Sは、砂岩層Qよりも後に堆積した。
• オ　泥岩層Pは、P〜Tの5つの層の中で最も新しい。

日本列島の付加体で、断層で切られていない一続きの地層を観察した。地層の逆転はなく、下位から上位へ順に岩石 a〜d が重なっていた。それぞれの岩石の観察結果は次のとおりである。

この地層の重なり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　a は、陸上に流れ出た溶岩が空気中で急に冷えて固まったものである。
• イ　b は、炭酸カルシウムの殻をもつ生物の遺骸が集まってできたものである。
• ウ　b は陸から遠い海洋底で、c と d は陸に近い海溝付近で堆積したと考えられる。
• エ　d は、海洋プレートが中央海嶺の近くにあったときに堆積したと考えられる。
• オ　c と d は、火山灰などの火山砕屑物が固まってできた火山砕屑岩である。

原始の海洋には、鉄が 2 価の鉄イオン（$\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{2+}$）として多量に溶けていたと考えられている。先カンブリア時代に、シアノバクテリアの光合成によって海水中に酸素が放出されるようになると、この鉄イオンは酸素と結びついて水に溶けにくい酸化鉄となり、海底に沈殿した。その結果、赤色〜黒色の酸化鉄に富む薄い層と、二酸化ケイ素に富むチャート質の層とが交互に何枚も重なった堆積岩が、世界各地で大規模に形成された。この堆積岩は現在、鉄鉱石の重要な資源として採掘されている。

このようにしてできた、酸化鉄に富む層とチャート質の層が交互に重なった先カンブリア時代の堆積岩（地層）を何というか。漢字で答えよ。