
古地磁気
カワウソ先生岩石は固まった瞬間の地磁気の向きを覚えている。地球の磁場にも「昔」があるんだよ。
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- 岩石や地層に、できたときの地磁気の方向が磁性鉱物の磁化として記録されたものを**古地磁気**という。
- 古地磁気の原因は、流体である外核(新しいタブで開きます)の運動が関係していると考えられている。
- 地磁気のN極とS極は過去に何度も入れ替わってきたことが古地磁気の記録からわかっており、これを**地磁気の逆転**という。
詳しく
岩石に残された古地磁気
溶けたマグマが地表や海底で冷えて固まるとき、岩石にふくまれる磁性鉱物は、そのときの地磁気の方向に磁化される。この磁化は、岩石が固まったあとも長期間保たれ、残留磁化と呼ばれる。
このように、岩石や地層に残された、形成時の地磁気の記録を古地磁気という。古地磁気を調べることで、はるか昔の地磁気の方向や強さを知ることができる。
地磁気の原因は、地球内部にある流体の外核がゆっくり運動していることと関係していると考えられている。外核の運動が止まれば、地磁気もいずれ消えてしまうと考えられる。
地磁気の逆転と海洋底の縞模様
世界各地の岩石の古地磁気を調べると、地磁気のN極とS極が過去に何度も入れ替わってきたことがわかる。この現象を地磁気の逆転という。もっとも新しい逆転はおよそ77万年前に起きたとされる。
海嶺(海底で新しい海洋底が生まれる場所)付近の海底を調べると、海嶺を挟んで左右対称に、地磁気が正常な向きだった時期と逆転していた時期の磁化が縞模様のように記録されている。
この縞模様は、新しい海洋底が海嶺で生まれ、そのときの地磁気の向きを記録しながら両側へ広がっていくことで形成される。
古地磁気がプレートテクトニクスの証拠になる理由
海嶺を挟んで海洋底の縞模様が左右対称になっていることは、海洋底が海嶺で生まれて両側へ移動していったことを示す強力な証拠になる。
この縞模様の対称性と、地磁気の逆転の年代がわかっていることを組み合わせれば、海洋底がどのくらいの速さで両側へ広がってきたかを計算することもできる。
このように、古地磁気の記録は、地磁気そのものの歴史を知るだけでなく、海洋底の広がりという地球の活動の証拠としても使われている。
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/paleomagnetism/?from=print#quiz
「古地磁気」とは何か。
- ◯ 将来の地磁気の変化を予測した値
- ◯ 岩石や地層に残された、形成時の地磁気の記録
- ◯ 地震波から推定した地球内部の温度
- ◯ 現在測定している地磁気の値そのもの
正解:岩石や地層に残された、形成時の地磁気の記録
古地磁気は、岩石や地層に、形成時の地磁気の方向が磁性鉱物の磁化(残留磁化)として記録されたものである。古地磁気の記録からわかる「地磁気の逆転」とはどのような現象か。
- ◯ 偏角の値が毎年同じ向きに増え続けること
- ◯ 地磁気のN極とS極が過去に何度も入れ替わってきたこと
- ◯ 地磁気の強さが一方的に強くなり続けていること
- ◯ 磁気圏の形が季節ごとに逆転すること
正解:地磁気のN極とS極が過去に何度も入れ替わってきたこと
世界各地の岩石の古地磁気を調べると、地磁気のN極とS極が過去に何度も入れ替わってきたことがわかる。もっとも新しい地磁気の逆転が起きたのはおよそいつか。
- ◯ およそ77万年前
- ◯ まだ一度も逆転していない
- ◯ およそ77億年前
- ◯ およそ7700年前
正解:およそ77万年前
もっとも新しい地磁気の逆転はおよそ77万年前に起きたとされる。海嶺を挟んで左右対称にできる海洋底の磁化の縞模様は、何の証拠になるか。
- ◯ 地磁気が一度も逆転していないこと
- ◯ 海洋底が海嶺で生まれて両側へ広がっていったこと
- ◯ 海水の温度が一定であること
- ◯ 地球が完全な球であること
正解:海洋底が海嶺で生まれて両側へ広がっていったこと
海嶺を挟んで海洋底の縞模様が左右対称になっていることは、海洋底が海嶺で生まれて両側へ移動していったことを示す証拠になる。
単元のポイント
- 古地磁気 岩石や地層に、形成時の地磁気の方向が記録されたもの
- 残留磁化 岩石中の磁性鉱物が、固まったときの地磁気の方向に磁化されたまま残ること
- 地磁気の逆転 地磁気のN極とS極が過去に何度も入れ替わってきたこと。最新の逆転はおよそ77万年前
- 海洋底の縞模様 海嶺を挟んで対称にできる、地磁気の逆転を記録した磁化の縞模様