講座

2013基礎講座 第1回 地球の歴史

 5月9日(木)午後2時55分~4時25分に、2013基礎講座の第1回が開催され、50名程の参加者がありました。うち、新入生は15人ほどでした。この講座が昼間に開催されたのは初めてですが、今迄、時間帯の都合で参加できなかった新しい顔ぶれが見られました。
 今回から、講座の
受付は、千葉科学大学の学生さん達が全て、やって下さいます。学生さん達、有難うございます。
 講座の開講にあたり、「市民の会」の工藤会長、および講義担当の安藤准教授から挨拶があり、ジオパークのガイド養成講座の目標を確認しました。

審査_屏風ヶ浦710 現在、「銚子ジオパーク市民の会」では、銚子ジオパークをご案内するガイドが不足しています。
 基礎講座の修了試験に合格し、続くマスター講座を修了し、その間にガイドの演習を何度もこなしていくことで、ガイド・デビューが可能になります。
 今回の講座を受講された皆さんが、一人でも多く、ガイド・デビューされて、銚子ジオパークの魅力を発信されることを、祈っております。
【左上:屏風ヶ浦をご案内するガイド】

 アンモナイト
今回のテーマは、「地球の歴史」です。
 地質時代区分の講義では、配布されたA3サイズの年代表を、学習者自身が工夫して色分けすれば理解が深まると、安藤先生からアドバイスがありました。
 相対年代による地質時代は、動物の進化を基準にして区分けされていること、植物は、それを捕食する動物よりも、先行して進化してゆくことが説明されました。                     【右上:犬吠埼で発見されたアンモナイト:銚子市青少年文化会館で展示中】
 地球の46億年を24時間に当てはめると、人類の出現した258万年前 (新生代第四紀)は、45秒前に当たるそうです。
 
地球46億年の歴史が、今迄、どのように解明されているか、解明するに当たって用いた手法についての解説がありました。 
    
犬岩Ed 銚子の地層で特筆すべき点(年代が新しい順)  
  ① 屏風ヶ浦の名洗層には、新第三紀と第四紀の境界があり、ほぼ、人類誕生の時代に相当する。 
  ② 日本海が開き始める前の時代、銚子半島東岸には火山列があり、 古銅輝石安山岩と呼ばれる、マグネシウムの成分比率の高い安山岩が噴出した。この地層は、夫婦ヶ鼻層の下部層に相当する
 ③ 犬吠埼周辺には、アンモナイトなどの浅海性堆積物を含む銚子層群の地層が露頭しているが、 銚子層群を含む白亜紀はまた、恐竜が跋扈した時代でもある。左上:ジュラ紀愛宕山層群の犬岩:犬若岬
 ④ ジュラ紀の愛宕山層群の堅固な地層が基底にあること銚子半島の独特な形状がされ、三方
を水域に囲まれた海洋性気候により、漁業だけでなく、醤油醸造・キャベツ栽培・風力発電に成功している。                                               【右下総台地上のキャベツ畑と風力発電施設 
 

風車キャベツ 1年前に2012基礎講座が始まった頃の銚子
は、「日本ジオパーク」の会員認定を目指して、準備活動の最中でした。
 安藤先生を始めとして、多くの市民の皆様の活動の成果が実り、
「日本ジオパーク」の会員に認定された現在の銚子は、ジオパーク会員として多くの課題をこなすことが要請されています。

 ボランティアとして活動している私たち一人一人が、「
今、銚子ジオパークのめに何ができるか?」を考えることからスタートし、一人では小さな力しか持てなくとも、、多くの皆様との連携によって、題を一つつこなして行きたいと存じます。                      

 

2012基礎講座 第10回 修了証書授与/プルーム・テクトニクス

7月5日(木)午後7時~8時半に、 基礎講座の第10回が開催され、60名を超す参加者がありました。 今回も、千葉科学大の学生さん達が、 教室前に幟旗を立て、テーブルを出して、受付などの事務処理を行いました。

  今回は、先ず、千葉科学大の赤木学長の挨拶があり、その後、学長からの修了証書授与があり、36名の受講生が証書を受領しました。
 
 その後、前期の講座を終了するにあたり、安藤先生から、お知らせがありました。
 お知らせのうち、「市民の会」に関わる幾つかは、「銚子ジオパーク推進市民の会」 のHPから、「ジオ広報」ボタンを押すと、記事にジャンプするので、ブログとして、今回のお知らせを読んで、確認することができます。

 後半に講義があり、今回のテーマは『プルーム・テクトニクス』で、安藤先生の講義です。 

  「海溝(収束型境界)でのプレートの沈み込み⇒マントルの下降⇒スラブの滞留⇒メガリスの崩落(コールド・プルームの下降)⇒ホット・プルームの上昇⇒海嶺(発散型境界)でのプレートの生成⇒プレートの移動」~のサイクルを、分かりやすく説明した図を用いての講義でした。

MantleTairyu  大型放射光施設SPring-8 では、下部マントルの最深部に至る、超高圧で高温な条件での地震波速度の測定システム立ち上げ、下部マントルの候補物質の地震波速度を、圧力124万気圧、温度2700度までの条件で決定することに、世界で初めて成功しました。この研究成果は、英国の科学誌「Nature」に受理され、平成24年5月3日発行のオンライン版に発表されました。
 
 これにより、現在の地球のマントルは、上部と下部で「2層対流」が卓越しており、下部は、始源的な隕石の組成=太陽系の平均組成に近く、珪素 Si に富むことが分かりました。因みに、上部マントルの構成物質=橄欖岩はマグネシウム Mg に富みます。即ち、地球は、40数億年の歴史を通じて、上部と下部のマントルが、不均質な構造を維持しているようです。右上図はspring8のHPより引用(クリックで拡大します)。   

 授業の最後に、プルーム・テクトニクス に関する参考書として、以下2冊の岩波新書の紹介がありました。

 ① 丸山茂徳&磯崎行雄 著 『生命と地球の歴史』 
    丸山氏は、プルームテクトニクスを提唱した地質学者で、東工大大学院理工学研究科地球惑星科学専攻教授。
 ② 平朝彦 著 『日本列島の誕生
   平氏は、四万十帯の赤道付近からの移動を証明した地質学者で、海洋研究開発機構地球深部探査センターの初代センター長を経て理事長。

 安藤先生、良い本を紹介して頂き、有難うございます。 

 4月から基礎講座に参加され、本日、無事、修了証書を授与された皆様、あめでとうございます。

  「市民の会」は、この後も、盛り沢山なイベントを計画しています。
 その最初が、7月21日(土)の「海岸清掃&野外見学会_屏風ヶ浦」 です。
 皆様の参加をお待ちしております。   

2012基礎講座 第9回 プレート・テクトニクス/修了試験

6月28日(木)午後7時~8時半に、 基礎講座の第9回が開催され、50名近い参加者がありました。 今回は、千葉科学大の学生さん達が、 教室前に幟旗を立て、テーブルを出して、受付などの事務処理を行いました。

 今回のテーマは『プレート・テクトニクス』で、安藤先生の講義です。 
 先ず、地球の層構造~地磁気を、「地学図表」P.29~33を参照しつつ解説。
 
 1.2万km離れた東太平洋海嶺で生まれた太平洋プレートは、8cm/年ずつ西に移動し、1.5億年かけて日本列島までやって来るそうです。
PlumeTechtonics1627 発散型境界では、玄武岩質マグマが供給され、東太平洋海嶺や大西洋の中央海嶺だけでなく、陸上でも、アフリカの大地溝帯やアイスランドにあり、これらに は、大規模な正断層が発達しています。  
 収束型境界のうち、島弧-海溝系は主として環太平洋にあり、地中海にもあります。

 日本列島の東側では、東北部は北米プレートに太平洋プレートが東から日本海溝で沈み込み(10cm/年)、中部は フィリピン海プレートに太平洋プレートが東から伊豆小笠原海溝で沈み込み、南西部はユーラシア・プレートにフィリピン海プレートが南から南海トラフで沈み込む(4cm/年)、収束型境界となっています。また、プレートの三重会合点が房総半島沖と静岡(糸魚川-静岡構造線の南端)の2箇所あります。この 三重会合点は、地殻変動が少く、安定していると言われています。
 
 東北日本と西南日本を分けるのは、阿武隈帯の西縁を通る棚倉構造線です。日本の大断層の一つ、フォッサ・マグナは、西縁が糸魚川-静岡構造線、東縁は(不明瞭ながら)柏崎-片貝線という説もあります。西南日本を南北に分けるのは、中央構造線です。中央構造線の北側を西南日本内帯、南側を西南日本外帯と呼びます。 中央構造線は、関東山地を通り、東端は(不明瞭ながら)大洗(茨城)とする説があります。
 
 中央構造線に接して、北に高温型の領家変成帯、南に高圧型の三波川変成帯が位置します。この何れも、ジュラ紀の付加体ですが、元々は別の場所にあり、白亜紀に左横ずれ断層で移動した結果、今では接していると考えられています。これらが変成岩になったのは、白亜紀の花崗岩マグマの貫入に依ります。三波川変成帯の南にジュラ紀の秩父帯、その南に白亜紀~第三紀の四万十帯が位置します。
 房総半島では、南の嶺岡山系が四万十帯、その北が秩父帯で、三波川帯は茨城にあるとされています。
 秩父山系の白亜紀の山中(サンチュウ)地溝帯の瀬林(セバヤシ)層にも、犬吠埼に似た白亜紀の浅海堆積物があり、秩父の方では恐竜の足跡化石だけでなく、骨も出土しました。 犬吠埼の足跡化石はどうでしょうか?
PlateTransForm1629Ed
 地球の歴史には、地殻を含むプレート移動の契機となるマントル対流だけでなく、内側の(液体になっている)外核との境界からのプルームの上昇流と、マントルの下降流が関係している、と考えられており、この理論を『プルーム・テクトニクス』と呼びます。 

 日本列島は、古来から現在の位置にあったのではなく、古代の南半球から移動して来たとされています。
 銚子から見た日本列島の歴史は、ジュラ紀の付加体としての愛宕山層から始まります。

 白亜紀(1億4550万年前から6550万年前)は、温暖化と高海水準で特徴付けられる激動の時代です。 アジア大陸への付加体だった日本列島の部品としての島々は、 白亜紀前期に、左横ずれ断層により、当時のイザナギ・プレートに乗って北上したのだそうです。 また、白亜紀i後期に、房総半島南部では、四万十帯がジュラ紀の付加体(秩父帯)の下に潜り込んで、一部で激しい隆起を起こしました。日本列島は、白亜紀には、2,000~3,000km(10~15cm/年) 北上したという説もあります。イザナギ・プレートは、白亜紀の終わりまでに全て陸側プレートの下に沈み込んで、消滅したということです。

 新生代第三紀漸新世(2,500万年前)~同中新世(1,450万年前)には、日本海が開く前後の活動があり、アジア大陸の辺縁から日本列島が分離、現在のフォッサマグナ部分で観音開き状に列島弧を約45°回転させました。この結果、フォッサマグナ部分が大きく陥没しました。この頃、火山フロントがあった銚子では、宝満と黒生で火山活動がありました。この時代、イザナギ・プレートに替わり、太平洋プレートとフィリピン海プレートが登場しました。

DSC01631 後半30分は、坂本先生出題の修了試験で、資料持ち込みなしの筆記試験でした。
 去年より受験した人が少ないことが、少し気になりました。

 答え合わせと合否の発表は来週です。合格したら、秋のマスター・コースに進級できます。
 マスター・コース を修了すると、ガイド・マスターの誕生です。
 今年の銚子は、ジオパークに申請していることもあり、ガイド・マスターが増えることを願っています。

 今年は、秋にもう1回、基礎講座の開催を予定しています。 今回、都合がつかなくて基礎講座に参加できなかった皆様、秋の基礎講座へお越しください。

2012基礎講座 第8回 地磁気と海洋底拡大 

6月21日(木)午後7時~8時半に、 基礎講座の第8回が開催され、60名近い参加者がありました。 今回も、教室前に幟旗を立て、テーブルを出して、「市民の会」のスタッフが、千葉科学大の学生さん達と共に、受付などの事務処理を行いました。

 今回のテーマは『地磁気と海洋底拡大』で、安藤先生の講義です。 
 先ず、地球の層構造~地磁気を、「地学図表」P.10~13を参照しつつ解説、この部分は、高校地学だけでなく高校物理の復習になりますが、原理的な部分については押さえておく必要があります。

 主として玄武岩質の海洋地殻は薄く10km以下です。上部が花崗岩質で、下部が玄武岩質の大陸地殻は、それより厚く、40kmに及ぶものもあるそうです。
 地殻の下、40~400kmは上部マントルと呼ばれて、かんらん岩から成ります。
 地表から60~100kmまでのリソスフェアは、地殻と上部マントルの一部を含み、剛体のプレートです。
 
リソスフェアの下、200~250kmまでのアセノスフェアは、横波のS波を伝播することから、弾性のある固体といえ、地質時代的な時間では流動性があるとされ、プレート・テクトニクス理論成立の根拠ともなります。 アセノスフェアは、海嶺などプレートが拡大する場所では上昇しています。
 アセノスフェアの下、2900kmまでのメソスフェアは、下部マントルと呼ばれて、剛体です。

OceanPlateEx01624 
2900kmより内にある外核と内核は、同じ組成の金属核ですが、Fe と Ni の特性により、外核の圧力下では融点に達して液体になり、内核の圧力下では凝固点以下となって固体になります。
 5200kmまでの外核は対流し、自由電子の
流れがコイルの役割をして、内核と外核を構成する強磁性の Fe ・ Ni  と反応して、誘導起電力が発生することで核内に電流が流れ、地磁気が発生します。

 Fe と Ni のキュリー温度は、Fe が770℃、Ni は354℃ ですが、地球の中心核の温度は太陽の表面温度とほぼ等しい約6,000 K (約5700℃)です。但し、Kはケルビン(熱力学温度の単位)。また、キュリー温度を超えると、熱振動のほうが大きくなって自発磁化が消失し、原子の向きはバラバラになります。

 強磁性体は、キュリー温度以下では、自発磁化によって、各原子の磁気モーメントの向きが自発的に揃い、磁場を掛けなくても磁気を保ちます。従って、火山から噴出した熔岩中の磁鉄鉱も、噴火当時の地磁気の向きを維持しています。
 外核の対OceanPlateExpand1620流の方向が変わると、地磁気は逆転し、地層に地磁気の縞模様を作ります。 例えば、玄武洞の玄武岩に含まれる磁鉄鉱を調べると、当時の 地磁気が、現在とは逆転していたことが分ります。
 地磁気は、過去360年間に少なくとも11回、逆転したと見做されています。最新の地磁気の逆転は78万年前で、飯岡層の上部において、層内の磁鉄鉱により、当時の地磁気の向きを確認可能です。258万年前の第3期/第4期境界も、屏風ヶ浦の名洗層において、同じく 確認可能です。

 このような古地磁気学の発達が、「海洋底拡大説」の証明に寄与し(写真右上・写真左)、「海洋底拡大説」+「大陸移動説」=「プレート・テクトニクス」ということで、次回は、「 プレート・テクトニクス」、および「プルーム・テクトニクス」の講義です。 日本人が提唱したことで、今一つ、欧米の学者には受けが悪いという噂のある 「プルーム・テクトニクス」 ですが、これを抜きに地球型惑星の構造は語れないほど、重要な学説との指摘もあります。 
  
 他に、地球寒冷化予測と3.11地震の原因について、新しい知見の紹介がありました。
 太陽活動が弱まる太陽風の極小期が続くと、地球が寒冷化することが分かっているそうです。
 
現在は、太陽風の極小期で、大量の宇宙線が地球に降り注いでいる状態だそうです。
 (参照 : 太陽磁場の4極構造化と地球寒冷化予測 【ジオ別館】Choshi GeoPark Annex の記事
 
海底測地で地殻変動
 図は、
海溝型巨大地震 海底下で何が起こっているのか?』芦寿一郎(東京大学新領域創成科学研究科・自然環境学専攻) より引用 (図をクリックすると拡大します。)

 宇宙線が大量に照射されると、海水に気泡ができて、海底の沈み込み帯が滑りやすくなり、陸側プレートに逆断層が発生したり、海溝・海盆に溜まっていた土砂が溢れ出して、海水が押された結果、津波が起きる、というのが、仙台湾の大津波に当て嵌め可能な、 3.11津波の「海底地滑りモデル」だそうです。

 他の地域にこのモデルが敷衍できるかは未知数ですが、
太陽風の極小期が当面は続くと予想されているので、このモデルによれば、今後、次々にM9クラスの大地震と巨大津波が、日本海溝に沿って発生すると予測されるかも知れません。三陸沖北部東南海?南海?そこの発電施設の状態なども、気になってしまいます。

2012基礎講座 第7回 マグマの発生と火成岩の分類 

6月14日(木)午後7時~8時半に、 基礎講座の第7回が開催され、50名近い参加者があり ました。 今回も、教室前に幟旗を立て、テーブルを出して、「市民の会」のスタッフが、千葉科学大の学生さん達と共に、受付などの事務処理を行いました。

DSC01568 今回のテーマは『マグマの発生と火成岩の分類』で、坂本先生の講義です。最後10分間、安藤先生の『古銅輝石安山岩』の補講がありました。
 
 坂本先生の講義は、地球内部のどこにマグマがあるか、という話から始まりました。

 地震発生時に、ドスンと揺れるP波より遅れて来るユラユラ揺れるS波は、液体内を 伝播しないことが分かっているため、プレートの下限より少し下(地殻下部からマントル上部、地下50km~100km)のどこにでもマグマがあるのではないことが証明されるそうです。
 地震波トモグラフィーを見ると、日本海溝や中央海嶺の付近は、地震波の伝播速度が遅く、マグマの上昇と関連しています。
 マグマが上昇してくると長周期の揺れが発生し、これは地震より予知が容易いそうです。

 マグマの温度=500℃~1200℃は、案外低いので、これでは溶けない金属がかなり有りそうです。
 岩石の生成過程を見ると、火成岩だけでなく、変成岩も堆積岩ですら、結局、地表の岩石は、マグマに起因して生成されるように思われます。

DSC01572  スライド(左写真上)や地学図表(p.17)で示される「火成岩の分類」 表は、何回見ても大変役に立ちます。 

 中央海嶺を初め、海洋性のマグマは、圧倒的に玄武岩質なので、 玄武岩質マグマからの、冷却に伴う鉱物の晶出過程に関する、「ボーエンの晶出順序」表は、多くの溶岩地帯でフィールドワークに使えそうです。

 坂本先生が持参された岩石を、講義終了後に、多くの受講生が見物しました。ずっしりと重いかんらん岩は、これがマントルを構成するのかと思うと、感無量でした。小諸産の輝石安山岩は、銚子の古銅輝石安山岩と違い、かなり白っぽく見えます。 受講生に人気があったのは黒曜石で、古代から物を切る道具に使われてきただけあって、非常に鋭い断面をしていました。

DSC01580  講義の最後10分間に、安藤先生が登場、『古銅輝石安山岩』の補講がありました。地下のマントルの動き、マグマの発生と分化のプロセスが、 板書を駆使して、丁寧に解説されました(写真左下)。

  日本の火山では、沈み込む海洋プレートから、1400℃のマントル・ウェッジに、大量の水が供給されることによって、マントルを構成するかんらん岩の融点が下がり、マグマが生成される 、という前回のおさらいも、『マグマの発生と火成岩の分類』の講義の後に解説されると、より良く分かりました。

 「安山岩質マグマの発生」では、 2種のパターンが順を追って解説されました。 
 (1) 海洋地殻からの水の供給により、マントル・ウェッジ自体から、①Mgに富む玄武岩質マグマが、次いで、②安山岩質マグマが、結晶分化する。結果、玄武岩質と 安山岩質が共生する。 
 (2) 高温のマントル・ウェッジに触れて、 海洋地殻自体が溶けて発生する流紋岩質マグマ(酸性)と、上部マントルのかんらん岩を溶かし込んだ玄武岩質マグマ(塩基性)が、マグマ・ミキシングを起こし、中性の安山岩質マグマが発生する。

 黒生は、(1) のパターンで説明がつくそうです。(1) の説明は、先週よりも格段に分かり易いものでした。

 今回も、休憩時間に、 熱心な受講生達が先生の回りに集まって、質問をしていました(左上/右上の写真)。
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