１．地球 １．１ 地球の内部 １．２ 地球の動き ２００８．０４．３０ 佐野 友絵 ■地球の内部 １．地球とは・・・ 46億年前・・・ 集積・合体 チリやガス 微惑星や隕石 層構造をなす地球 大量の微惑星や隕石が衝突・合体したため重力エネルギーが解放され熱となり、 地球が大規模に溶けた。 →重い成分は中心に集まり核となり、軽い成分は地殻や マントルを形成。 （火山の噴火等で揮発性の気体や水蒸気が地表に放出され大気を形成） ２．層構造 ■層構造 地殻 図１．１ マントル 地震波 核（内核・外核） ☆構成物質・状態が異なる ■地震波 P波（縦波） 5～7km/s 固体・液体ＯＫ S波（横波） 3～3.5km/s 固体のみＯＫ ３．地震波伝播速度 岩石の種類・状態によって伝わる速度が異なる 地震波伝播速度 マントル：岩石 物質の違い 地球最大の不連続面 核：金属 外核・・・液体 内核・・・固体 ４．地球の核（コア） 外核：液体(融解状態） 内核：固体 主成分：Fe Ni 半径：約３５００km 外核 Fe Fe 外核の冷却→Feの固化→中心に落下 →内核（現在も成長中） 内核 固化する際に潜熱・軽元素を放出するため、内核表面 付近の外核の密度が小さくなる Fe （浮力） 対流発生→地球磁場 ５．マントル 主成分：かんらん岩（Mg，Fe）２SiO４ 地殻 アセノスフェア アセノスフェア（低速度層） 上部マントル 660km 下部マントル 浅部よりも地震波速度が小さい。 流動性をもつ リソスフェア（プレート） アセスノフェア＋地殻 密度・速さ 大 ６．地殻 海洋地殻 厚さ 5～7㎞ 大陸地殻 厚さ 30～35㎞ ■海洋地殻 ■大陸地殻 海嶺における火成活動によって形成。 海嶺では、隙間を埋めるようにマント ルが上昇しマグマが生成される。マグ マは岩石より密度が小さいため上昇し、 海底に達し、冷却されることで形成さ れる。 マントルで形成されたマグマが地殻下 部に付加したり、プレートの沈み込み や衝突によって海山や海洋底堆積物 が大陸周縁部に付加することで形成 される。 ■地球の動き １．マントル 硬い岩石から出来ているが、力をかけると 変形する ■マントル対流とは・・・ 熱 放射性元素の崩壊 コアでの発生 マントルの岩石が膨張して密度が下がる 圧力のバランスがくずれる（浮力が働く） 対流の発生 地表面付近で冷やされたマントルは密度が大きくなりマントルの中に沈んでいく ■マントル対流の形 トモグラフィ（断面映像）によって推定される マントルは、主な結晶構造の異なる上部マントルと下部マントルにわかれている。 ・冷えて固くなったマントルは海溝で沈み込む。 ・上部マントル・下部マントルの境界を超えにくい。 ■マントルがつくる火山 ①プレートの沈み込む地域（ｅｘ,日本列島） プレートの沈み込みにより地表からマントルに水が持ち込まれ、マントル物質 の融点を下げマグマを生成する。 ②プレートが引き離される地域（ｅｘ,大西洋中央海嶺） 離れていったプレートを埋めるようにマントルが上昇し、上昇するマントル内 の圧力が下がるために融点が下がってマグマが生成する。 ③ホットスポット（ｅｘ,ハワイ） マントルが深部から湧きあがることによる圧力現象で融点が下がり、マグマ が生成する。 ２．プレートテクトニクス プレートの動きの駆動力＝沈み込むプレートによる負の浮力 ＜陸のプレート＞ ＜海洋のプレート＞ 厚さ数十㎞の大陸地殻を載せている 厚さ６㎞程度の薄い海洋地殻を載せている 大陸地殻はマントルより密度が小さ いため、沈み込むことはない。 海溝ではプレートのマントルによる 負の浮力が優り、海洋地殻は沈み 込む。 ■造山作用 ※プレートテクトニクスで最も重要 プレートテクトニクスによって陸を作る作用 ①生成 プレートが沈み込む場所では、沈み込む際海底から水分をマントル に持ち込み、この水分が周りのマントルの融点を下げ、溶解しマグ マとなって上昇する。 →地表に達し、火山噴出物として陸の一部となる。 ②付加 海嶺で生成されたプレートには、海底を移動している間に少しず つ堆積物がたまっていく。または海底火山ができることもある。す る。 →最終的に海溝に沈みこむとき、堆積物や火山が陸プ レート（上盤側）に付加 ３．海洋底の拡大 →海洋プレートは海嶺で生成される ■海嶺におけるマグマの生成量 毎年 幅10㎝、厚さ５㎞ ×８万㎞（海嶺の総延長） 年間生成量 ５平方㎞ ＜ 日本のような島弧火山 ＋ ハワイのようなホットスポット ４．プレートの沈み込み →新しい陸を造る 沈み込みが発生する上盤側のプ レートに大きな力がかかり、プレート が変形し、地震が発生する。 ４．地球の動きを測る ①ＶＬＢＩ（Very Long Baseline Interfermetory 超長基線電波干渉法） クエーサーからので電波を地球表面にある複 数のアンテナで同時に受信し、その信号の到 達時間差を精密に計測することで、アンテナ 間の距離を調べる技術。 数十億光年遠くにあって 膨大なエネルギーを放出 する、活動の激しい銀河 クエーサー 図：http://spaceinfo.jaxa.jp/ja/quasars.html ４．地球の動きを測る ②ＧＰＳ衛星（Grobal Positioning System） 上空２０,０００Kmを周回する30個のGPS衛星 からの電波をとらえて、アンテナの位置を割り 出す技術。 プレート境界で発生しているゆっくりとした滑り や、火山のマグマの動きに伴う小さな変化も確 実にとらえることができる。 図：http://www.enavi.jp/image/gps_spacemap.jpg まとめ 地球の層構造 マントル対流 プレートテクトニクス 造山作用 マグマ生成 地震の発生
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