地球の仕組み

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Essay ■ 3_204 下部マントルの鉱物 1:地球内部を調べる
Letter■ 初雪・時代の流れ
Words ■ 冬到来


(2022.11.24)
 地球深部の様子を調べる方法を考えていきます。深部の探究では、実証できない困難さもあります。実証は空から降ってきます。そんな不思議な研究手法をシリーズで紹介していきます。


Essay■ 3_204 下部マントルの鉱物 1:地球内部を調べる

 地球深部を調べる方法はいくつかあります。ただし、直接調べられるのは少しだけです。直接調べる方法とは、深部にある試料をその状態のまま調べることです。しかし、それは不可能です。人が深部にいって、そこの温度や圧力の条件で調べることできません。深部になるほど、高温高圧となるためです。
 そもそも、それほど深部にはいけません。深部の高温高圧の条件下での調査はあきらめて、深部にある岩石をとってきて、実験室で調べることになります。
 深部の岩石をとってくるには、穴を掘って取り出してくる方法があります。ボーリングと呼ばれます。ところが、その深さは数kmから、せいぜい10km程度までです。地球の半径6400kmと比べると、あまりにもささやかです。
 ほっと他の方法を考えなければなりません。もともと深部にあった岩石を用いる方法です。地球の営みで深部から地上に持ち上げれた岩石が見つかります。変成岩では変成作用の条件から深度を推定できますが、地殻の深部からです。火成岩はもっと深部のマントルを構成していた岩石が、造山帯では見つかっています。マントルですから、数10kmの深さからもたらされています。
 特別な岩石ですが、もっと深部からもたらされた岩石も見つかっています。キンバーライトと呼ばれる火山岩です。深部から高速で上昇してきたマグマであることがわかっています。この岩石にはダイアモンドが見つかります。ダイアモンドは、150kmより深いところでないと安定に存在しません。圧力が下がると、同じ炭素からできた鉱物で石墨にかわってしまいます。ダイアモンドのまま地表に上昇するには、急速な圧力低下(クゥンチ quench)が起こらなければなりません。そのため、キンバーライトマグマの高速での上昇という現象が推定されています。それでも深度150kmです。マントルの上部までです。
 もっと深部を調べるためには、直接では無理です。となると、間接的な方法となります。地震波を用いた方法があります。この方法であれば、地球の中心まで推定することができます。岩石でできた地殻とマントル、鉄でできた核があることわかってきました。地震波を詳しくみると、岩石の密度や温度などを推定することができます。なかなか強力な方法です。
 しかし、間接的ですが実物を入手する方法があります。次回としましょう。


Letter■ 初雪・時代の流れ 

・初雪・
先週、冷え込みがあった日
平野部のわが町でも雪となりました。
ベチョベチョの雪ですが、
2日ほど降りました。
平年より初雪が遅いようですが
これで、北海道もいよいよ冬到来となります。

・時代の流れ・
現在の学科の4年生は卒業研究の作成に
かかりきりになっています。
ひとそれぞれで取り組み方が違います。
熱心だったり、生き絶え絶えだったり、
最小限で済まそうなど
その取り組む姿勢はさまざまです。
指導する側では一定のレベルを設けているのです
最近、苦労している学生が
ポツポツですが増えているようです。
時代の流れでしょうかね。


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