地学概論 試験の採点を終えて

問題 1

これは授業であつかった知識を確認する問題でした。 岩石標本を観察する実習をやったので、 実習の時間に何を見たかには偶然もあったと思いますが、 その前後の講義で説明した岩石の分類をおさえておいてほしいと思ったのでした。

岩石の種類の名まえを、たくさん記憶することは期待していませんが、 主要な例をあげることはできるようにしてほしいと思っています。 講義で「これはおぼえてほしい」のようなことを言わなかったので、 まとがしぼれなかったかもしれませんが。

実習のとき、岩石標本のほかに、鉱物標本をいくつか出したのは、 鉱物標本観察の日をとれそうもなかったので苦しまぎれの判断だったのですが、 そのせいで、岩石の名まえと鉱物の名まえの混同が生じたかもしれません。 黒雲母[くろうんも]、輝石、石英(水晶)、ダイヤモンドなどは、鉱物の名まえです。 大部分の岩石は、複数の鉱物から構成されています。

また、実習で「溶岩」と「火山礫[れき]」の標本を出したのもまぎらわしかったかもしれません。 「溶岩」は、岩石の名まえとしてまちがいではありませんが、 この問題で想定していたのは、 火成岩の場合、岩石を構成する鉱物の種類や粒子の大きさにもとづく分類の名まえなのでした。

あげてほしかった名まえの例は、次のようなものです。

チャートの主成分はケイ[珪]酸(SiO2)で、 それをつくる生物はケイソウ[珪藻]、放散虫などがあります。

石灰岩の主成分は炭酸カルシウム(CaCO3)で、 それをつくる生物は、まず有孔虫があります。 また、植物プランクトンで炭酸カルシウムの殻をつくるものもあります。 (5月29日の講義のページでは、図録88ページにならって「石灰質ナノプランクトン」と 表現していました。この名まえを覚える必要はありませんが、 植物プランクトンで炭酸カルシウムの殻をつくるものがあることはおさえておいてください。) サンゴも、石灰岩のもとになります。 貝の殻も炭酸カルシウムを主成分としており、 それが石灰岩になることはあるので、正解としました。 ただし大きな石灰岩体が貝からできていることはあまりありません。

魚類、両生類、哺乳類などの脊椎動物の骨や歯の主成分は、リン酸カルシウムです。 それが岩石の主成分になることは、ほとんどありません。 (余談ですが、石灰岩地帯では、地下水にカルシウムイオンがおおく、 リン酸カルシウムが溶解しにくいので、骨や歯の化石が残りやすい、という関係はあります。)

甲殻類などの節足動物の殻は、キチン質という有機物(炭素化合物)で、 分解されずに堆積岩中に残ることはあまりありません。(印象化石として形が残ることはあります。)

問題 2

これは各自ちがった答えを期待した問題でした。

自然災害を考えるうえで、 「ハザード」と「脆弱性[ぜいじゃくせい]」という用語は、 必ずしも覚えなければならないものではありませんが、 災害の原因となる自然現象と、それを災害にしてしまう人間社会側の条件とを 分解してとらえてみる考えかたは、できるようになってほしいと思っています。

「脆弱性」の意味を講義でしっかり説明しなかったので (専門家の著作どうしでも必ずしも意味が統一されていないからでもありますが)、 回答者ごとに、 「人間社会が受けた被害」に近いことを答えた人、 あとの「対策」としてあげた策をとっていないことを「脆弱性」として述べた人、など、 答えかたがまちまちだったのは、まあ当然のことだと思っています。

酸性雨は、どちらかというと環境問題ですが、自然災害と言える可能性はあり、 それを、雨と大気汚染のかけざんのような組み合わせで考えたのは、おもしろい観点だと思いました。 しかし、雨をハザード、大気汚染を脆弱性とみるのは、不適切だと思いました。

「地盤沈下」という用語はいくつかの意味がありえますが、 ふつうは、地下水くみあげを原因として土地が沈下するという環境問題をさしているので、 自然災害の例としては不適切です。 ただし、(雨、台風あるいは地震などのハザードによる) 洪水という自然災害に対する脆弱性を高める要因としては、あげられます。

自然災害の対策には、 個人がとることと、社会全体として(あるいは政治・行政が)とることがあります。 今回の解答には、個人がとる対策(たとえば、避難すること)が多く、 社会がとる対策も、個人が対策をとることを支援するものをあげたものが多かったです。 わたしの実習で「ハザードマップ」をあつかったことに関連させた問題だったので、 こうなるのも当然かと思いますが、 社会がとる対策には、たとえば土地利用規制などもあることを視野にいれておきましょう。

火山噴火災害の場合、対策は、ほとんど、避難とその支援になるでしょう。 地震災害の場合は、避難のほかに、建物の耐震性が重要になります。 なお、地震・火山の災害対策として、「予測」をあげた答えも多かったです。 今の科学知識の水準では、 地震や噴火が、いつ、どのくらいの規模になるか、を含めた決定論的な予測ができることは、 あまり期待できません。しかし、確率的予測ができる可能性はあります。 確率の情報をどのように使うかは、専門家だけでなく社会で考えていく必要がある課題です。

川の洪水に対する堤防、津波や高潮に対する防潮堤・防波堤は、 人間社会の脆弱性を減らす対策になりうるものです。 しかし、いつも適切とはかぎりません。 住民の生業、景観、生態系・生物多様性への影響も考慮することが必要です。 (なお、「スーパー堤防」ということばは、日本の行政用語としては、 堤防といっしょにそのとなりの市街地まで盛り土してしまうような工事をさします。 単に「高い堤防」をさすならば、この用語は使わないほうがよいでしょう。)

地球温暖化は、いくつかの自然災害のハザードを強める要因にはなりますが、 直接に自然災害の原因とは言いがたいです。 したがって、温室効果気体排出削減などの地球温暖化への「緩和策」は、 自然災害対策をあげる問題への答えとしては、不適切です。 なお、地球温暖化への適応策のうちには、(そのすべてではありませんが) 自然災害対策ともいえるものがあります。

問題 3

これは計算問題です。

単位面積あたりの質量は、総質量を面積で割れば得られます。

平均の厚さは、単位面積あたりの体積でもあるので、 単位面積あたりの質量と、密度とから得られます。 結果は、2〜3 kmぐらいの数値になります。

ここでは、降水量がそのまま氷の供給になると仮定しました。 降水量を、液体の水の密度を使って、単位時間あたり・単位面積あたり供給される氷の質量に読みかえて、 単位面積あたりの質量をそれで割れば、氷床が形成されるのにかかった時間の見積もりができます。 結果は、万年のけたの数値になります。

氷床全体の量と、単位面積あたりの量とを、明確に区別することが重要です。

実際の氷床には、厚いところや薄いところがありますが、 ここでは平均の厚さだけを問題にしたので、 厚さ一定の板のようなイメージで考えてほしかったのです。 解答のうちに、1/2 などの係数を持ちこんだものや、三乗根をとろうとしたものがありましたが、 その必要はなかったのでした。

時間の単位としては「年」だけを使えばよいように問題をつくりました。 (国際単位系(SI)では、時間の基本単位は「秒」なので、 それに統一したほうがわかりやすい場合もあるのですが、 この問題では、そうしないほうがよいでしょう。) 解答のうちに、「時間 (英語ならばhour)」という単位で答えようとしたものがありました。 そのつもりではなかったのですが、「どれだけの時間」という表現が、 そう読めてしまったかもしれません。

時間以外にも、m と km と cm、g と kg など、単位の換算に注意が必要です。


2018-08-22
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
[地学II 日程と各回の教材] [2018年度 春学期 教材入り口ページ] [地学教材入り口ページ]