
アイソスタシー
カワウソ先生山脈は地殻が厚いぶん、地下にも深い「根」を伸ばして浮いているんだよ。
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- 硬い**リソスフェア**が、やわらかい**アセノスフェア**の上に、浮力(新しいタブで開きます)と重力がつり合った状態で浮いていることを**アイソスタシー**という。
- 山脈のように地表が高い場所ほど、その下の地殻(新しいタブで開きます)は厚く、深い「根」を伸ばして浮いている。
- 最終氷期の氷が溶けて荷重が減ったスカンジナビア半島では、アイソスタシーのつり合いを回復しようと、現在も大地がゆっくり隆起(新しいタブで開きます)し続けている。
詳しく
リソスフェアとアセノスフェアのつり合い
地球表面を覆う硬いリソスフェア(プレートに相当する地殻と上部マントルの硬い部分)は、その下にある、ゆっくり流動できるやわらかいアセノスフェアの上に浮いている。
この浮いた状態は、船が水に浮くときと同じように、リソスフェアを押し上げる浮力と、リソスフェアに働く重力がつり合うことで保たれている。この状態をアイソスタシーという。
アイソスタシーが成り立つ場所では、地表が高いところほど、その下に伸びる地殻の「根」も深くなる。山脈のように標高の高い場所は、地殻の厚さそのものも厚いのだ。
スカンジナビア半島の隆起
最終氷期には、スカンジナビア半島の上に厚い氷床が乗っていた。重い氷の荷重によって、その下のリソスフェアはアセノスフェアに深く沈み込んでいた。
約1万年前に氷期が終わり、氷床が溶けて荷重が大きく減ると、沈み込んでいたリソスフェアは、アイソスタシーのつり合いを回復しようとして、ゆっくり浮き上がり始めた。
この隆起は現在も続いており、スカンジナビア半島の一部では、今も年間で1cm近く大地が持ち上がっている場所がある。
アイソスタシーが成り立っていない場所
アイソスタシーは、リソスフェアとアセノスフェアのつり合いが十分な時間をかけて実現された状態を表す考え方であり、常に瞬時に成り立っているわけではない。
スカンジナビア半島のように、氷床が急に無くなって荷重が大きく変わった直後は、つり合いが崩れたままの状態になる。アセノスフェアがゆっくり流動して形を変えるのに時間がかかるため、隆起が今も続いているのはこのためだ。
このように、アイソスタシーが成り立っていない場所の観測は、アセノスフェアがどれくらいの速さで流動するかを知る手がかりにもなる。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/isostasy/?from=print#quiz
「アイソスタシー」とはどのような状態か。
- ◯ リソスフェアがアセノスフェアに浮き、浮力と重力がつり合っている状態
- ◯ 海水面の高さが世界中で常に一定である状態
- ◯ 地殻とマントルの温度が常に等しい状態
- ◯ プレートが全く動かずに固定されている状態
正解:リソスフェアがアセノスフェアに浮き、浮力と重力がつり合っている状態
硬いリソスフェアが、やわらかいアセノスフェアの上に、浮力(新しいタブで開きます)と重力がつり合った状態で浮いていることをアイソスタシーという。アイソスタシーが成り立つとき、山脈のように標高の高い場所の地殻はどうなっているか。
- ◯ 地殻の厚さは標高と無関係である
- ◯ 地殻が薄く、根がほとんどない
- ◯ 地殻が厚く、根が深くなっている
- ◯ 地殻がアセノスフェアより密度が大きいため沈んでいる
正解:地殻が厚く、根が深くなっている
アイソスタシーが成り立つ場所では、地表が高いところほど、その下に伸びる地殻(新しいタブで開きます)の根も深くなる。山脈は地殻が厚く根が深い。スカンジナビア半島が現在も隆起し続けているのはなぜか。
- ◯ 新しいプレートがその場所で生まれているため
- ◯ 海水面が年々下がり続けているため
- ◯ 氷床が溶けて荷重が減り、つり合いを回復しようとしているため
- ◯ 地下のマグマが大量に噴出しているため
正解:氷床が溶けて荷重が減り、つり合いを回復しようとしているため
最終氷期の氷が溶けて荷重が大きく減ったため、アイソスタシーのつり合いを回復しようとしてリソスフェアがゆっくり浮き上がり続けている。アイソスタシーでつり合っているのは、どの2つの力か。
- ◯ 浮力と重力
- ◯ 摩擦力と張力
- ◯ 磁力と重力
- ◯ 引力と遠心力
正解:浮力と重力
アイソスタシーは、リソスフェアに働く浮力と重力がつり合っている状態である。
単元のポイント
- リソスフェア 地殻と上部マントルの硬い部分をまとめた、プレートに相当する層
- アセノスフェア リソスフェアの下にある、ゆっくり流動できるやわらかいマントルの層
- アイソスタシー リソスフェアがアセノスフェアに浮き、浮力と重力がつり合っている状態
- 地殻の根と隆起 山脈の下では地殻が厚く根が深い。荷重が減った場所ではつり合いを回復しようと隆起する