グロツィンガー [Grotzinger]、 ジョーダン [Jordan] (原書8版 2020 / 横山 祐典 監修、小松 佳代子 訳 2025) 大学地球科学の教科書 (固体地球編 上・下) [原題 Understanding Earth]

  • John Grotzinger & Thomas H. Jordan, (2007, 2010, 2014), 2020: Understanding Earth, 8 e. W. H. Freeman & Co.
  • J. グロツィンガー、T. ジョーダン 著, 横山 祐典 [ゆうすけ] 監修、小松 佳代子 訳, 2025: (カラー図解 アメリカ版) 大学地球科学の教科書 固体地球編 上・下 (ブルーバックス B2303, B2304)。講談社, 上 292, 下 314 pp. ISBN 978-4-06-52693{2,3}-{9,6}.

手もとにあるのは2025年8月にでた横書きの新書本2冊。アメリカの大学の地球科学の教科書1冊の日本語訳で、全4冊になる予定のうち最初の2冊だそうだ。

図が重要なのだが新書判では小さくなってしまうのがちょっと残念だ。わたしは、同じ講談社の「絵でわかる」シリーズと同じように A5判にしたほうがよかったとおもう。しかし、身近に文庫・新書本とわずかな数のベストセラーしかあつかわない本屋さんしかない人の目にもふれる可能性があるという意味で、新書本にした意義があるのかもしれない。

本書は原書第8版の日本語訳だ。原書の過去の版について、本書の表紙の見かえしにある原書情報では2007年以後しかあげられていなかったし、CiNii Books で著者名で検索してももうひとつまえの第4版 (2003年) 以後しかみつからなかったのだが、書名で検索して事情がわかった。Frank Press & Raymond Sieber 著で 1994, 1998, 2001年、Press, Siever, Grotzinger, Jordan の4人の連名で 2003年、Grotzinger & Jordan 著で 2007, 2010, 2014, 2020年の版が出版されているのだ。おそらく著者がかわったところでは本の構成もかわったが、著者が同じかぎりでは構成の変化は小さいだろう。

わたしはまだ英語の原本を見ていないが、つぎのページに章の下の節までの目次があった。
https://store.macmillanlearning.com/us/product/Understanding-Earth/p/131905532X
それよりもまえにつぎのページに章のレベルまでの目次をみつけたので、そこからぬきがきして (あきらかな誤植を修正して) 第1章から第11章までの章の題名を日本語版とならべてみた。また第12章から第22章までの題名に仮に日本語訳をつけてみた。
https://www.macmillanlearning.com/ed/uk/product/Understanding-Earth–8th-edition/p/1319325394

== 固体地球編・上巻 ==
1 地球システム The Earth System
2 プレートテクトニクス: 統一理論 Plate Tectonics: The Unifying Theory
3 地球を構成する物質: 鉱物と岩石 Earth Materials: Minerals and Rocks
4 火成岩: 溶岩から固体岩石へ Igneous Rocks: Solids from Melts
5 火山 Volcanoes
== 固体地球編・下巻 ==
6 堆積作用: 地表での諸作用が生み出す岩石 Sedimentation: Rocks Formed by Surface Processes
7 変成作用: 温度と圧力による岩石の変化 Metamorphism: Alteration of Rocks by Temperature and Pressure
8 変形: 褶曲と破断による岩石の変容 Deformation: Modification of Rocks by Folding and Fracturing
9 岩石に秘められた時計: 地質記録の年代測定 Clocks in Rocks: Timing the Geologic Record
10 地震 Earthquakes
11 地球内部を調査する Exploring Earths Interior
== 続巻 (章の題名の日本語訳はわたしが仮につけたもの) ==
12 気候システム The Climate System
13 全球規模の地球システムとしての文明 Civilization as a Global Geosystem
14 人為起源の気候変化 Anthropogenic Global Change
15 氷河: 氷のはたらき Glaciers: The Work of Ice
16 地表面過程と地形の発達 Earth Surface Processes and Landsape Development
17 水循環と地下水 The Hydrologic Cycle and Groundwater
18 流水による運搬: 山から海へ Stream Transport: From Mountains to Oceans
19 海岸と砂漠 Coastlines and Deserts
20 地球型惑星の初期の歴史 Early History of the terrestrial planets
21 大陸の歴史 History of the Continents
22 地球生物学: 生命と地球の相互作用 Geobiology: Life Interacts with Earth

日本語訳ができている前半は、固体地球物理と地質学の専門分野にあたる。わたしがいまのところ大学の「地学」の授業で担当しているのは (宇宙・天文を別として) 大気・水圏なので、本書を直接教材につかいそうなところは、第1巻第1章の地球の大きさと基本的な成層構造のところと、第2巻第9章の年代のところぐらいだ。その他の部分も地学をおしえる者の教養としては読んだほうがよいのだが、正直なところ新書判で読む気がおきず、まだほとんど読めていない。

わたしは、後半では大気と海洋を大きくあつかうのだと予想したのだが、目次をみるとかならずしもそうでもない。固体地球と大気・海洋との界面でおこる風化・侵食・運搬・堆積過程は、第6章ですんでいるのかと思ったら、第16, 18章でさらにくわしくやるのだ。第12, 14, 15, 17章は大気・水圏あるいは気候システムの科学といえる。とくに第15章で氷河、第17章で水循環という、現在の日本の高校指導要領で軽視されているところが重視されているのがおもしろい。しかし、第12章「気候システム」は、(節のレベルの目次を見ると) 大気、海洋などの各部分を概観するとすぐ温室効果と炭素循環の話になってしまう。第14章「人為起源の気候変化」(地球温暖化) の議論に必要なことがらにしぼったようだ。なお、第13章は人間がエネルギー資源をどのように得ているかという話で、化石燃料に重点をおいているようだ。地球科学全体の教科書としては、大気と海洋の循環に関するところが (日本の高校教科書よりも) 弱い。 おそらく、著者たちが教えている科目は「大気・海洋の科学」が別の科目として開講されているキャンパスでの「地球の科学」で、くわしく知りたい人は別の科目をとれといえるような状況なのだろうとおもう。

なお、目次ぬきがきをしてみて気づいたこまかいことだが、本書は、目次にでてくるような学術用語に、ちかごろの学生むけの本にしては、漢字を多めにつかっている。たとえば「花崗岩」の「崗 [コウ]」という字はそれ以外の語に出てこないので かな書きしている本が多いが、本書では漢字をつかっている。「劈[ヘキ] 開」「剪[セン] 断」などもでてくる。ただしそのような方針で一貫しているわけでもないようで、「珪質」ということばでは「珪」の字をつかっているのだが、「珪酸」は「ケイ酸」としている。

折りかえしのあとにくわしい目次を、上巻、下巻の順につける。

===== 上巻 目次 =====
監修者の言葉 /横山 2025年7月
もくじ
第1章 地球システム
– 科学的手法
– – 仮説と理論
– – 科学的モデル
– – 科学者間の協力の重要性
– 科学としての地球科学
– 地球の形と表層
– – [地質学演習に挑戦しよう] 地球の大きさを測る
– タマネギをむく: 地球の成層構造の発見
– – 地球の密度
– – マントルと核
– – 地殻
– – 内核
– – 地球の主要な層の化学組成
– 相互作用する構成要素からなるシステムとしての地球
– – 気候システム
– – プレートテクトニクス
– – 地球ダイナモ
– – 地球のサブシステムの相互作用が生命を支えている
– 地質学的時間を概観する
– – 地球と地球規模で機能するサブシステムの起源
– – 生命の進化
第2章 プレートテクトニクス: 統一理論
– プレートテクトニクスの発見
– – 大陸移動説
– – 海洋底拡大説
– – 大統一理論 (1963~1968年)
– プレートとその境界
– – 発散境界
– – – 海底の拡大軸 [スプレッディング センター]
– – – 大陸リフトの形成
– – 収束境界
– – – 海洋リソスフェアどうしの収束境界
– – – 海洋リソスフェアと大陸リソスフェアの収束境界
– – – 大陸リソスフェアどうしの収束境界
– – トランスフォーム断層
– – さまざまな組み合わせのプレート境界
– プレート運動の速度と歴史
– – 海底は磁気を記録するテープレコーダー
– – – 陸上の岩石に残された地磁気逆転の記録
– – – 海底の地磁気異常パターン
– – – 海底の年代とプレートの相対速度の推定
– – 深海の掘削
– – 測地学によるプレート運動の測定
– – – 天文測量
– – – 全地球測位システム
– かつて存在した大陸の復元
– – 海底のアイソクロン
– – プレート運動の歴史を復元する
– – [地質学演習に挑戦しよう] バハ・カリフォルニアで何があったのか? 地質学者はプレート運動をどうやって復元するのか?
– – パンゲアの分裂
– – 大陸移動によるパンゲアの形成
– – かつて存在した大陸復元の影響
– – – 過去の気候変動
– マントル対流: プレートテクトニクスの原動力
– – プレート運動の原動力は何に由来するのか?
– – プレートのリサイクルがおこなわれる範囲はマントル内のどこまでか?
– – 対流の上昇流の本質は何か?
第3章 地球を構成する物質: 鉱物と岩石
– 鉱物とは何か?
– 物質の構造
– – 原子の構造
– – – 原子核: 陽子と中性子
– – – 電子
– – 原子番号と質量数
– – 化学反応
– – 化学結合
– – – イオン結合
– – – 共有結合
– – – 金属結合
– 鉱物の形成
– – 鉱物の原子構造
– – 鉱物の結晶化
– – 鉱物はどのように形成されるのか?
– 造岩鉱物の分類
– – ケイ酸塩鉱物
– – – 独立した四面体構造
– – – 単鎖構造
– – – 二重鎖構造
– – – 層状構造
– – – 立体網目構造
– – – ケイ酸塩鉱物の組成
– – 炭酸塩鉱物
– – 酸化鉱物
– – 硫化鉱物
– – 硫酸塩鉱物
– 鉱物の物理的性質
– – 硬度
– – 劈開
– – – 劈開面の数とパターン
– – – 劈開面の質と割れやすさ
– – 断口
– – 光沢
– – 色
– – – イオンと鉱物の色
– – – 微量元素と鉱物の色
– – 密度
– – 晶癖
– 岩石とは何か?
– – 岩石の性質
– – 火成岩
– – – 深成岩と火山岩
– – – 火成岩に共通して見られる鉱物
– – 堆積岩
– – – 堆積物から固体岩石へ
– – – 堆積層
– – – 堆積岩を構成するおもな鉱物
– – 変成岩
– – – 広域変成作用と接触変成作用
– – – 変成岩を構成する主要な鉱物
– 岩石サイクル: プレートテクトニクスと気候システムの相互作用
– 貴重な鉱物資源の濃集
– – [地質学演習に挑戦しよう] 採掘に値するかを判断する
– – 熱水鉱床
– – – 脈
– – – 鉱染鉱床
– – 火成鉱床
– – 堆積鉱床
– – 鉱物の進化
第4章 火成岩: 溶岩から固体岩石へ
– 火成岩はそれぞれどのように違うのか?
– – 組織
– – – 第一の手がかり: 火山岩
– – – 第二の手がかり: 実験による結晶化の研究
– – – 第三の手がかり: ゆっくりと冷却した証拠としての花崗岩
– – – 貫入岩と噴出岩の組織
– – 化学組成と鉱物組成
– – – 珪長質岩
– – – 中性岩
– – – 苦鉄質岩
– – – 超苦鉄質岩
– – – 珪長質岩から苦鉄質岩までの傾向
– マグマはどうやってできるのか?
– – 岩石はどのように溶けるのか?
– – – 温度と溶融
– – – 圧力と溶融
– – – 水と溶融
– – マグマ溜まりの形成
– – マグマはどこで形成されるのか?
– マグマの分化
– – 結晶分化作用: 実験とフィールド調査
– – 玄武岩から花崗岩がつくられる: マグマ文化の複雑性
– – [地質学演習に挑戦しよう] 有用な金属鉱床はどのように形成されるのか? 結晶の沈殿によるマグマの分化
– 火成岩の貫入形態
– – プルトン
– – シルと岩脈
– – 脈
– 火成作用とプレートテクトニクス
– – マグマ製造工場 その1: 拡大軸
– – – 原材料: マントルのカンラン岩
– – – 加工: 減圧溶融
– – – 産物: 海洋地殻と最上部マントルからなるリソスフェア
– – マグマ製造工場 その2: 沈み込み帯
– – – 原材料: 多種多様な材料の混合物
– – – 加工: 液体が介在する溶融
– – – 産物: さまざまな構成のマグマ
– – マグマ製造工場 その3: マントルプルーム
第5章 火山
– 地球システムとしての火山
– 溶岩とその他の火山性堆積物
– – 溶岩の種類
– – – 玄武岩質溶岩
– – – 安山岩質溶岩
– – – 流紋岩質溶岩
– – 火山岩の組織
– – 堆積性の火山砕屑物
– – – 火山噴出物
– – – 火砕流
– 噴火様式と地形
– – 中心噴火
– – – 楯状火山
– – – 溶岩ドーム
– – – 噴石丘
– – – 成層火山
– – – 火口
– – – カルデラ
– – – ダイアトリーム
– – 割れ目噴火
– – – 洪水玄武岩
– – – 火山灰流堆積物
– 火山とその他の地球システムの相互作用
– – 火山活動と水圏
– – 火山活動と大気圏
– 世界の火山活動の分布
– – 拡大軸における火山活動
– – [地球科学の実例 5.1] ヨーロッパを覆う火山灰の雲
– – 沈み込み帯における火山活動
– – プレート内部における火山活動: マントルプルーム仮説
– – – ホットスポットとマントルプルーム
– – – ハワイ島キラウエア火山の2018年の噴火
– – – ホットスポットの軌跡を利用してプレート運動を計測する
– – – 巨大火成岩岩石区
– [地質学演習に挑戦しよう] シベリア・トラップは大量絶滅の原因を示す動かぬ証拠なのか?
– 火山活動と人間社会
– – 火山災害
– – – 火山泥流
– – – 山体崩壊
– – – カルデラ崩壊
– – – 噴火雲
– – 火山災害のリスクを軽減する
– – – 噴火予知
– – – 噴火をコントロールする
– – 火山がもたらす天然資源
– – [地球科学の実例 5.2] セントヘレンズ山: 危険だが予知は可能
[付録] 化学反応と周期表
– – 電子殻とイオンの安定性
– – 電子を失いやすい元素
– – 電子を獲得しやすい元素
– – その他の元素
– 元素の周期表
地質学演習ボーナス問題解答
著者 / 監修者 / 訳者 略歴
索引

===== 下巻 目次 =====
監修者の言葉 /横山 2025年7月
もくじ
第6章 堆積作用: 地表での諸作用が生み出す岩石
– 岩石サイクルにおける地表での諸作用
– – 風化と侵食: 堆積物の生成
– – – 珪質砕屑性堆積物
– – – 化学的・生物源堆積物
– – 運搬と堆積: 堆積盆へ下りゆく旅
– – – 運搬媒体としての流れ
– – – 流れの強さ、粒径、淘汰
– – 化学物質の攪拌槽としての海洋
– 堆積盆: 堆積物の集積する凹地
– – リフト盆地と熱沈降による盆地
– – 屈曲による盆地
– 堆積環境
– – 大陸上の堆積環境
– – 沿岸域の堆積環境
– – 海域の堆積環境
– – 珪質砕屑性堆積物と化学的・生物源堆積物の堆積環境の比較
– 堆積構造
– – 斜交層理
– – 級化層理
– – リップル
– – 生物擾乱構造
– – 層理シーケンス
– 埋没と続成作用: 堆積物から岩石へ
– – 埋没
– – 続成作用
– [地質学演習に挑戦しよう] 石油と天然ガスはどこを探せばいいのか?
– 珪質砕屑性堆積物および堆積岩の分類
– – 粗粒な珪質砕屑性の堆積物および堆積岩: 礫と礫岩
– – 中粒な珪質砕屑性の堆積物および堆積岩: 砂と砂岩
– – – 砂粒のサイズと形状
– – – 砂と砂岩の鉱物特性
– – – 砂岩のおもな種類
– – 粗粒な珪質砕屑性の堆積物および堆積岩
– – – シルトおよびシルト岩
– – – 泥および泥岩・頁岩
– – – 粘土および粘土岩
– 化学的・生物源堆積物および堆積岩の分類
– – 炭酸塩堆積物および堆積岩
– – – 生物活動により直接沈殿する炭酸塩堆積物
– – – 生物礁と進化の過程
– – – 生物活動により間接的に沈殿する炭酸塩堆積物
– – [地球科学の実例 6.1] ダーウィンのサンゴ礁と環礁
– – 蒸発堆積物と蒸発岩: 蒸発の産物
– – – 海域で形成される蒸発堆積物と蒸発岩
– – – 湖で形成される蒸発堆積物と蒸発岩
– – その他の生物源・化学的堆積物
– – – ケイ酸塩堆積物: チャートの供給源
– – – リン酸塩堆積物
– – – 鉄酸化物堆積物: 鉄鉱層の供給源
– – – 有機質堆積物: 石炭、石油、天然ガスの供給源
第7章 変成作用: 温度と圧力による岩石の変化
– 変成作用の原因
– – 温度の役割
– – 圧力の役割
– – 液体の役割
– 変成作用の種類
– – 広域変成作用
– – 接触変成作用
– – 海洋底変成作用
– – その他の変成作用
– – – 埋没変成作用
– – – 高圧変成作用と超高圧変成作用
– – – 衝撃変成作用
– 変成岩の組織
– – 面構造と劈開
– – 面構造をもつ岩石
– – – 粘板岩 (スレート)
– – – 千枚岩 (フィライト)
– – – 片岩
– – – 片麻岩
– – – ミグマタイト (混成岩)
– – モザイク状の (グラノブラスティック) 構造をもつ岩石
– – 斑状変晶 (ポーフィロブラスト)
– 広域変成作用と変成度
– – 鉱物のアイソグラッド: 鉱物の変化を描いた地図
– – 変成度と原岩の組成
– – 変成相
– プレートテクトニクスと変成作用
– – 変成作用の温度-圧力経路
– – 海洋リソスフェアと大陸リソスフェアの収束境界
– – – 沈み込みにともなう変成作用
– – – 海洋リソスフェアと大陸リソスフェアの古い収束境界の証拠
– – 大陸リソスフェアどうしの衝突
– – 再露出: プレートテクトニクスと気候システムの関連
– [地質学演習に挑戦しよう] 結晶に秘められた地質史をどう読み解くか?
第8章 変形: 褶曲と破断による岩石の変容
– プレートテクトニクスに由来するさまざまな力
– 地質構造を地図に描く
– – 走向と傾斜を測定する
– – 地質図
– – 地質断面図
– 岩石が変形するしくみ
– – 実験で示された岩石の脆性的なふるまいと延性的なふるまい
– – 地殻内における岩石の脆性的なふるまいと延性的なふるまい
– 基本的な変形構造
– – 断層
– – 褶曲
– – 円形の構造
– – [地質学演習に挑戦しよう] 石油探査に地質図をどう活用するのか?
– – 節理
– – 変形組織
– 大陸の変形様式
– – 伸長テクトニクス (引張力による)
– – 短縮テクトニクス (圧縮力による)
– – 横ずれテクトニクス (剪断力による)
– 地質学的な歴史を解き明かす
第9章 岩石に秘められた時計: 地質記録の年代測定
– 層序の記録から地球科学的歴史を復元する
– – 層序学の法則
– – 地質年代の記録装置としての化石
– – 不整合: 地質記録の間隙
– – 切った・切られたの関係
– 地質時代の尺度: 相対年代
– – 地質時代区分
– – 時代区分の境界を画する大量絶滅
– – 石油根源岩の年代
– – [地球科学の実例 9.1] コロラド高原の層序学: 相対年代の特定に挑戦しよう
– 同位体時計で放射年代を測定する
– – 放射能の発見
– – [地質学演習に挑戦しよう] 放射性同位体を利用して地球上の物質の年代を解き明かす方法とは?
– – 放射年代測定法
– 地質時代の尺度: 放射年代
– – 累代: 地質時代区分の最大単位
– – – 冥王代 / 太古代 / 原生代 / 顕生代
– – 地質時代を概観する
– 地球システムの年代測定に関する近年の進展
– – シーケンス層序
– – 化学層序
– – 古地磁気層序
– – 気候システムの年代測定
第10章 地震
– 地震とは何か?
– – 弾性反発説
– – 地震発生時の断層破壊
– – 前震と余震
– 地震を調査する
– – 地震計
– – [地球科学の実例 10.1] 姉吉の大津波記念碑
– – 地震波
– – 震源を特定する
– – 地震の大きさを計測する
– – – リヒター・マグニチュード
– – – モーメント・マグニチュード
– – – 地震の規模と頻度
– – – 震度
– – 断層メカニズムを特定する
– – [地質学演習に挑戦しよう] 地震はコントロールできるのか?
– – GPSによる観測と「サイレント」地震
– 地震と断層運動のパターン
– – 全体像を捉える: 地質とプレートテクトニクス
– – – プレートの発散境界
– – – トランスフォーム断層からなる横ずれ境界
– – – 収束境界
– – – プレート内地震
– – – [地球の科学の実例 10.3] オクラホマ州が地震多発地帯になったわけ
– – – 広域的な断層系
– 地震のハザードとリスク
– – 地震がもたらす災害
– – – 断層運動と地震動
– – – 地すべりやその他の地盤破壊
– – – 津波
– – – 火災
– – 地震リスクを低減する
– – – ハザードの特性評価
– – – 土地利用政策
– – – 地震工学
– – – 緊急事態への備えと対応
– – – [地球の科学の実例 10.3] 地震時の安全のための 7ステップ
– – – 早期地震警戒システム
– – – 津波警報システム
– 地震や予知できるか?
– – 長期地震予測
– – 短期地震予測
– – 中期地震予測
第11章 地球内部を調査する
– 地震波を利用して地球内部を調査する
– – 主要な波の種類
– – 地球を伝わる地震波の経路
– – – 地球内部で屈折した波
– – – 地球内部の境界で反射された波
– – 地震波を利用して地球の表層部を調査する
– 地球内部の成層構造と組成
– – 地殻
– – [地質学演習に挑戦しよう] アイソスタシー説: なぜ海は深く、山は高いのか?
– – マントル
– – 核 – マントル境界
– – 核
– 地球内部の温度
– – 地球内部における熱の移動
– – – リソスフェア内の伝導
– – – マントルと核における対流
– – 地球内部の温度
– [地球科学の実例 11.1] 最終氷期以降の地殻隆起現象: 自然によるアイソスタシー説の壮大な実験
– 地球の三次元構造を描く
– – 地震波トモグラフィー
– – 地球の重力場
– [地球科学の実例 11.2] ジオイド: 地球という惑星のかたち
– 地球磁場と地球ダイナモ
– – 双極子磁場
– – 磁場の複雑性
– – – 非双極子磁場
– – – 地磁気永年変化
– – – 地磁気逆転
– – 古地磁気
– – – 熱残留磁化
– – – 堆積残留磁化
– – – 古地磁気層序
– – – 磁場と生物圏
地質学演習ボーナス問題解答
著者 / 監修者 / 訳者 略歴
索引
===== ここまで =====

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