藤岡 換太郎 (2017) 三つの石で地球がわかる

  • 藤岡 換太郎, 2017: 三つの石で地球がわかる — 岩石がひもとくこの星のなりたち (ブルーバックス B2015)。講談社, 222 pp. ISBN 978-4-06-502015-9.

2017年5月の新刊。わたしは、2018年5月、地学概論の授業で学生に紹介する本として、とくにブルーバックスで出ている地学の本をいろいろ見ているうちに、これがよさそうだと思って買った。

著者は地学入門的な本をたくさん出している。そのうち早いものは海底地形を扱っていた。新しいものも(わたしはしっかり読んでいないが)、海底や地上の地形に見られる現象を地下の地質と関連づけるものが多いようだ。しかし本書は地殻のうちではわりあい深いところの話題が多い。

地殻にはさまざまな岩石がある。火成岩だけでも、高校地学の教材では2×3の6種類の岩石の名まえを出すことが多い。しかし本書では、3種類の岩石に注目して話を進める。あとのほうではそれ以外の岩石の話題も出てくるが。

第1は、2×3の表には出てこない、かんらん岩[注]だ。地球のマントルの大部分がこれでできていると考えられている。地表の圧力では長期的に安定ではないが、地上(たとえば日高山脈のアポイ岳)で見られるのは、高速に押し上げられたからだと考えられている。

  • [注] 著者は「橄欖岩」と漢字で書いている。日本語の漢字かなまじり文の中で専門用語は漢字で始めたほうが見つけやすいこと、「橄」「欖」はいずれも形声文字だと知れば読みかたはわかること、までは著者の言うことはもっともだ。しかしわたしは、画数の多い字を書くのがつらい。また、本書によれば、「橄欖岩」の語源は次のようなものだ。それを構成するおもな鉱物である「橄欖石」に、西洋のことばでは英語の olivine のようにオリーブにちなんだ名まえがつけられた。中国の人がオリーブに対応すると思って「橄欖」を持ち出した。実は橄欖はオリーブとは別の植物だった。そう聞くとわたしはますます「橄欖」の字を使う気がなくなる。なお岩石の「橄欖岩」のほうの英語は peridotite である。

第2は、マグネシウムや鉄の多い火山岩である玄武岩だ。これは海洋地殻の大部分をつくっているからだ。富士山もこれでできている。(陸上の火山は安山岩でできていることが多く、富士山は例外的だ。)
第3は、マグネシウムや鉄の乏しい深成岩である花崗岩[注]だ。これは大陸地殻の比較的大きな部分をしめている。その原因はながらく謎だったが、今では、かつての大陸地殻はおもに安山岩でできていたが、それがいったんとけて花崗岩質マグマとなり、それがかたまったと考えられている。

  • [注] 「花崗岩」も、著者は漢字で書き、こちらは表記を問題にしてもいないが、わたしはこれも かながき にしたいと思うこともある。「崗」の字は現代日本語ではおそらくこの語にしか出てこない。多くの読者が読めるのは「カコウガン」という音の単語があることを知っていて、ほかの「カ??ガン」を知らない、という状況だからだろう。こちらはひとまず本書の表記にあわせておく。なお「花崗岩」の語源に定説はないそうだ。

第4章「石のサイエンス」は、岩石をつくる鉱物の結晶構造の、原子配列による説明。ケイ酸塩鉱物では SiO4正四面体構造が基本だ。この正四面体が、かんらん石ではばらばらに存在し、輝石では「単鎖型」、角閃石では「複鎖型」、雲母では「平面的網状型」、石英と長石では「立体的網状型」に配列している。

第5章は、これまでに扱わなかったものも含む火成岩の分類と、それがマグマの結晶分化によってできたというBowenによる説明。ただしBowenによる説明は単純化されすぎているということも著者の論点だ。

第6章は、地球の構造ができてきた歴史の説明。地球の形成、マントル・核の構造の形成、海洋地殻の形成、プレートテクトニクスの始まり、大陸地殻の形成などが、それぞれどこまでわかっているかの話。初期の海洋地殻をつくっていた物質に近いと考えられているコマチアイトという岩石があるが、これはかんらん石を多く含む。

第7章は、堆積岩や変成岩の話。とくに堆積岩のうちの石灰岩やチャートは生物がつくった殻が堆積したものだ。

あとがきによれば、本書のきっかけは、海洋研究開発機構で一般向けの展示の企画にかかわったことだそうだ。また、著者は大学院生のとき三波川[さんばがわ]帯の変成岩を調査したそうだ。【その変成岩調査で浜松の北の引佐[いなさ]町渋川に滞在していたと知って、もっと早く知らなかったことを残念に思った。大まかに同じころ、わたしは浜松の高校の地学クラブ員として引佐にかよっていた(渋川よりは手前までだが)。ただしこちらの関心は第四紀だったから、三波川帯は秩父帯の石灰岩やチャートとともに「基盤」としか見えていなかったけれども。】

折り返しのあとにくわしい目次をつける。

== 目次 ==
はじめに
目次
序章 そもそも、石とは何だろうか?
– 石と岩は違うのか?
– 石は何種類あるのか?
– 石は何でできているのか? (1) 元素のはじまり
– 石は何でできているのか? (2) キーパーソンは「ケイ素」
– 地球にはなぜケイ素が多いのか?
– 石はなぜ硬いのか?
– 石は雄弁で、よく動く
– 三つの石で地球がわかる
第1章 マントルをつくる緑の石 — 橄欖岩のプロフィール
– いろいろややこしい名前ですが
– 見えないけれど最も多い石
– 地上でも見られる橄欖岩
– 橄欖岩はなぜ地表に上がれるのか
– 新鮮な橄欖岩が見られる場所
– プレートの断面が見える「オフィオライト」
– 蛇紋岩やオフィオライトが見られる場所
– 蛇紋岩と「海山」「生命」「磁気」
– 地震研究の鍵を握る橄欖岩
第2章 海洋をつくる黒い石 — 玄武岩のプロフィール
– 名前の由来は中国の神話
– 「石の起源」をめぐる大論争
– マグマとはなにか
– 玄武岩は橄欖岩の「子ども」
– 革命的理論の証拠となった玄武岩
– 玄武岩がつくる海底の風景
– 地上の玄武岩マグマ
– 富士山はなぜ美しいのか
– 玄武岩質マグマは「本源マグマ」なのか
– 玄武岩も均質っではなかった
– 同位体とはなにか
– 火成岩とカレー鍋
第3章 大陸をつくる白い石 — 花崗岩のプロフィール
– 京都と東京は「地面の色」が違う
– わかりにくい名前の代表格
– あれも花崗岩、これも花崗岩
– 巨大花崗岩「バソリス」
– バソリスの謎
– 花崗岩問題、ついに解決
– 安山岩とはどういう石か
– 数百万年かけて冷える
– 自分も変化しながら上昇する
第4章 石のサイエンス — 鉱物と結晶からわかること
– 避けては通れない話
– ここまでの用語の確認
– 結晶とはなにか
– 共有結合とはなにか
– SiO4正四面体の共有結合
– 「単独型」の橄欖石
– 「固溶体」のおおらかさ
– 「単鎖型」の輝石
– 「複鎖型」の角閃石
– 「平面的網状型」の雲母
– 「立体的網状型」の石英と長石
– ケイ素をもたない造岩鉱物
第5章 三つの石と家族たち — 火成岩ファミリーの面々
– 三つの石は何からできているか
– 「色」を比べる
– 「組織」を比べる
– 「粘性」を比べる
– 「密度」を比べる
– 中学校で習う「六つの石」
– 火山岩の結晶分化
– 深成岩の結晶分化
– ボーエンの功罪
第6章 三つの石から見た地球の進化 — 地球の骨格ができるまで
– 三つの石がつくった地球の特殊な構造
– 「冥王代」とうい時代
– 地球誕生とマグマオーシャン
– 橄欖岩誕生の謎と仮説
– 隕石がつくった空と海
– 原始の岩石「コマチアイト」
– 最初の石はどっち?
– 最初のプレートの形成
– 水が島弧をつくった
– 地殻のなりたちと三つの石
終章 「他人の石」たち
– 「火」に由来しない石たち
– 「水」がつくる堆積岩
– 「温度と圧力」がつくる変成岩
– 「生物」がつくる石 (1) 生命誕生と石の関係
– 「生物」がつくる石 (2) 石灰岩、チャートなど
– 石も進化している
あとがき
参考資料
さくいん

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