プレートテクトニクス
足元の地面は、年に数センチメートル動くプレートに乗っています。地球の内部構造と、それを明らかにした地震波から始めます。海嶺で離れ、海溝でぶつかり、断層に沿ってすれ違うプレートを追い、最後に大陸がかつてパンゲアとしてつながっていた証拠を見ます。
このコースについて
足もとの地面は、一年に数センチメートル動くプレートに乗っています。プレートテクトニクスの理論では、地球の硬い外側の層は、大小あわせて十二枚以上のプレートに分かれています。BGS は主要なものを約 15 枚と数えています。年 2.5 cm の速さで、大西洋は百万年でどれだけ広がるかを、このコースでは自分で計算します。1975年から 1984年にかけて、アイスランドのクラフラ火山のまわりの地面は何度も割れ、亀裂の幅は合わせて約 7 m 広がりました。
八つの単元は、地球の内部から始まります。地球の層と、それを明らかにした地震波です。マントルまで届いたドリルはありませんが、外核が液体だとわかっているのは、ある種類の地震波が地球の反対側に届かないからです。3D モデルでは、S 波だけを再生して、すべての波線が外核で止まる様子を見ます。次に P 波だけを再生して、104° と 140° の間にあるすき間を探します。続いて、プレートとその速さ、発散境界・収束境界・トランスフォーム境界、環太平洋火山帯を学びます。収束境界の中には、二つの海洋プレートがぶつかって、マリアナ諸島やアリューシャン列島のような島弧をつくる例があります。トランスフォーム境界は地殻をつくりも壊しもしないので、BGS は「保存的な境界」と呼んでいます。
最後の単元は、パンゲアとその証拠です。ヴェーゲナーは、今は大西洋で隔てられている南アメリカとアフリカの、向かい合う海岸に、同じ種の植物と動物の化石があることを見つけました。ただ、そんなに大きな岩の塊を動かせる力が何なのかは、説明できませんでした。サンフランシスコ地震のあとにサンアンドレアス断層で説明された、1906年のリードの弾性反発説は、トランスフォーム境界の話の中に出てきます。
はじめる前に
事前に学ぶコースは必要ありません。授業は地球の層から始まり、そこから積み上げていきます。簡単な速さの計算に慣れていると役立ちます。プレートの速さは1年あたりのセンチメートルで示され、いくつかの問題はそれを100万年あたりのキロメートルに直すからです。
終わったら
地球の層に名前をつけ、S波によって外核が液体だとわかった理由を説明できます。発散する境界、収束する境界、トランスフォーム境界を区別し、海洋プレートが大陸の下に沈み込む理由を述べ、アイスランドを大西洋中央海嶺に、サンアンドレアス断層をトランスフォーム断層に位置づけ、一致する化石から南極の石炭まで、パンゲアの証拠を挙げられます。
- 1地球の内部構造地球の中心は足元から6,371 km下にあります。大陸の下で、私たちが暮らす岩石の地殻は、そのうち約35 kmにすぎません。
- 2地球内部を調べる地震波マントルまで掘り進んだ例はありません。それでも外核が液体と分かるのは、ある種類の地震波が地球の裏側まで届かないからです。
- 3プレートとその速さ大西洋の海底は年に約2.5 cm広がります。百万年では25 kmになります。
- 4発散境界1975年から1984年にかけて、アイスランドのクラプラ火山周辺では地面が繰り返し裂け、割れ目の幅は合計約7 m広がりました。
- 5収束境界1994年6月9日、ボリビアの地下636 kmでマグニチュード8.3の地震が起きました。マントルに沈んだプレートの内部でした。
- 6トランスフォーム境界サンアンドレアス断層は長さ約1,300 kmです。その西側の陸地は1,000万年間、年に約5 cmの速さで北西へ動いています。
- 7環太平洋火山帯世界の最大級の地震の約81パーセントは、太平洋の周囲で起こります。
- 8パンゲアとその証拠湿地の植物からできる石炭が、南極で見つかっています。
このコースの出典 (13)
- USGS This Dynamic Earth: Inside the Earth, Historical perspective, Understanding plate motions, Ring of Fire, Hotspots (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/inside.html, historical.html, understanding.html, fire.html, hotspots.html)
- USGS Earthquake Hazards Program, Shadow Zone (usgs.gov/media/images/shadowzonegif): no direct P waves 104° to 140°
- USGS FAQ Where do earthquakes occur? (usgs.gov/faqs/where-do-earthquakes-occur): circum-Pacific belt about 81% of the largest earthquakes, Alpide belt about 17%
- USGS FAQ How many active volcanoes are there on Earth? (usgs.gov/faqs/how-many-active-volcanoes-are-there-earth): about 1,350 potentially active, about 500 erupted in historical time
- NOAA Ocean Exploration, What is the Ring of Fire? (oceanexplorer.noaa.gov/facts/rof.html): more than 450 volcanoes, nearly 40,250 km
- NOAA Science On a Sphere, Earthquake Magnitude Perspective (sos.noaa.gov/catalog/datasets/earthquake-magnitude-perspective): most great earthquakes are megathrust events at convergent boundaries
- British Geological Survey, Discovering Geology: What causes earthquakes? (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/earthquakes/what-causes-earthquakes/): crust 25 to 70 km under continents and 5 to 10 km under oceans, mantle to 2,890 km, about 15 major plates, slab pull, ridge push, elastic rebound (Reid, 1906)
- IRIS, Seismic shadow zone animations (iris.edu/hq/inclass/animation/seismic_shadow_zone_basic_introduction)
- Earle, Physical Geology 2e, 9.2 The temperature of Earth's interior (opentextbc.ca/geology/chapter/9-2-the-temperature-of-earths-interior/)
- ESRF 2013, The Earth's centre is 1000 degrees hotter than previously thought (esrf.fr/news/general/Earth-Center-Hotter)
- Lehmann 1936 extracts, Harvard EPS (courses.seas.harvard.edu/climate/eli/Courses/EPS281r/Sources/Inner-Core/Lehmann-1936-extracts+interpretation.pdf)
- layer depths 660 km and 5,150 km from PREM (Dziewonski and Anderson 1981)
- Coastline figure: Natural Earth 1:110m (public domain).
確認日: 2026-10-17