英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
地質学は、足もとの地層や岩石から地球の成り立ちを読み解く学問。17世紀に地層の基本法則が示されてから、20世紀にプレートテクトニクス理論がまとまるまで、多くの学者が説を戦わせてきた。 このクイズでは、地質学の分野と歴史、そして地殻から核にいたる地球内部の構造を取り上げる。やさしい基本問題から専門家向けの難問まで、順に挑戦できる。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01地球が形成されたのは約何億年前とされる？
46億年前
形成の初期には、高密度の物質が中心へ沈み、密度の低い物質が外側へ移動する「分化」が起きたと考えられている。
Q 02過去の生物を研究する、地質学の一分野は？
古生物学
主に化石を調べることで、形態・分類・生態・分布・進化を明らかにする。生物学にもまたがる分野である。
Q 031912年に大陸移動説を発表したドイツの学者は？
アルフレート・ヴェーゲナー
大陸が動く原因を説明できなかったため、本人の生存中は有力な説とはならなかった。
Q 04厚い大陸地殻を構成する、密度が低い岩石の代表は？
花崗岩
大陸地殻は、ナトリウムやカリウム、アルミニウムを含む珪長質のケイ酸塩岩石でできている。
Q 05泥や砂、火山灰などが運ばれて積もる過程を研究する分野は？
堆積学
流体力学などの物理学的手法を主に利用する。化石の棲息環境を知るためにも、この分野の手法が使われる。
Q 06海底の薄い海洋地殻を構成する、高密度の火成岩の代表は？
玄武岩
海洋地殻の厚さは5〜10kmほどしかなく、苦鉄質と呼ばれる高密度のケイ酸塩でできている。
Q 07アントン・モーロらが提唱した、山岳は火山活動によるとする説は？
火成論
18世紀後半には、山岳は堆積によってできたとする説も生まれ、岩石や山岳の成因をめぐって2つの説が並び立った。
Q 08『地質学原理』を著し、斉一説を主流にした人物は？
チャールズ・ライエル
この著作は1830年から1833年にかけて発行された。斉一説は、過去に作用した過程は現在観察される過程と同じだろうと考える。
Q 09フランスのキュヴィエが唱え、一時有力となった地層変遷の学説は？
天変地異説
地層や化石の移り変わりを突発的な異変の結果とみる考えで、過去も現在も同じ過程が働くとする立場と対立した。
Q 10地層ができた順序、つまり新旧関係を研究する分野は？
層序学
野外調査を主とし、火山テフラや放射年代測定による年代も使って地層の重なりを復元する。
Q 11ステノが1669年に提唱した、地層は下から上へ堆積するという法則は？
地層累重の法則
デンマークのステノは、地層は水によって堆積し、成立時は水平で、横方向に連続しているとも述べた。
Q 12マントルの岩石に地殻より豊富に含まれる元素は、鉄と何？
マグネシウム
マントルはケイ酸塩岩石でできた固体だが、高温のため延性があり、非常に長い時間をかけて流動する。
Q 13地面より下を研究する地質学で、対象から除かれるものは？
生物起源の土壌
地質学は地層や岩石を研究する地球科学の一分野で、広義には地球化学を含める場合もある。
Q 14地殻に加えて最上部のマントルまでを含む層は？
Q 21マントルと核の境界は何と呼ばれる？
グーテンベルク不連続面
この境界に隣接するマントルの最下部には、ディーダブルプライムと読む層の名前が付いている。
Q 22「geologia」という言葉が1603年に初めて使われた言語は？
イタリア語
登場した当時は、まれにしか使われない言葉にすぎなかった。
Q 23上部マントルと下部マントルを隔てる層は何と呼ばれる？
遷移層
この区分は鉱物相の違いによるもの。圧力が著しく大きい下部は、上部よりも流れが淀んでいる。
Q 241798年にキャヴェンディッシュが地球の密度測定に用いた装置は？
リソスフェア
地球内部を力学的な性質で分けたときの層の一つで、化学的な組成による区分とは別の定義である。
Q 15石油探鉱や油ガス田の成因を扱う石油地質学は、どの分野の範疇に入る？
応用地質学
地質学の成果を工学的に応用する分野で、現在は建築や土木との関連が深い。
Q 16プレートテクトニクスを引き起こす熱源は、原初の熱と何に伴う熱？
放射性崩壊
熱を出しているのは、地殻やマントルに含まれるウラン、トリウム、カリウムなどの放射性核種である。
Q 17地球で最も分厚い層であるマントルは、地下何kmまで及ぶ？
2890km
マントルは上部と下部に分かれる。底部の圧力は約140ギガパスカル、つまり140万気圧に達する。
Q 181815年にイギリス全土の地質図を完成させた人物は？
ウィリアム・スミス
18世紀末から19世紀初頭にかけては重要な発見が相次ぎ、近代地質学が確立された時期にあたる。
Q 191936年に地球の内核を発見した人物は？
インゲ・レーマン
内核は主に鉄と若干のニッケルでできていると一般的には考えられている。S波が伝わることが、固体である根拠とされる。
Q 20プレートテクトニクス理論が完成したのは何年？
1968年
1962年にヘスやディーツが唱えた海洋底拡大説など、出そろった理論を統合する形でまとめられた。
ねじり天秤
得られた値は5.45g/cm3で、現在の値との誤差は1％以内という高い精度だった。
Q 2518世紀末に水成論を提唱したことで知られる人物は？
アブラハム・ゴットロープ・ウェルナー
水成論は山岳を堆積によるものとみる。同じころ、成因を火山活動に求める学者もおり、2つの説が対立した。
Q 26地球の核のうち、鉄が占めると考えられている割合は？
80％
残りはニッケルと軽元素とされる。鉛やウランのような高密度の元素は、存在が稀なため地殻に残っている。
Q 27ダイナモ理論で、外核の対流と組み合わさり磁場を生むとされる効果は？
コリオリ効果
外核の平均磁場強度は25ガウスと推定され、地表の磁場の50倍の強さがあるという。
Q 28観測から示された、地球の内核の半径は約何km？
1220km
その外側には約2200kmにわたって液体の外核が広がり、核全体の半径は約3400kmになる。
Q 29かつて造山運動の説明として唱えられ、不備が多かった説は？
地向斜説
同じころ、離れた地域の生物分布は、かつて陸地が2点間をつないでいたと考えることで説明されていた。
Q 302005年、内核が地表より速く回転しているとの推定が載った雑誌は？
『Science』
地球物理学者のチームが発表したもので、速さの差は年に約0.3〜0.5度と見積もられた。