未知の噴出物標本を証拠から判定しよう

このレッスンの役割

ここは「火山噴出物を見分けよう」6レッスン中の最終レッスンです。状態と粒径、安全な観察、噴出物のでき方、分布図、誤分類修正を一つにまとめます。

今回完成させる力は、未知標本の状態・粒径・形・穴・分布・採取地点から必要な証拠を選び、分類とでき方を、不確実性も含めて説明することです。次の「マグマが冷えてできる火成岩」では、冷え方と結晶の大きさを使って岩石を考えます。

まず知る

初見問題では、情報を次の三列に分けます。

分類とでき方は同じではありません。直径30 mmなら火山れきと分類できますが、どのマグマから、どのような噴火でできたかは、穴・色・成分・分布など追加証拠が必要です。

初見問題の手順です。

1. 気体・液体・固体を分ける
2. 固体なら実寸の粒径を測る
3. 2 mm・64 mmと比べる
4. 形・穴・表面を記録する
5. 採取地点と分布を読む
6. でき方を因果で説明する
7. 不足情報を示す

理解する

次の図は、未知標本カードを読み、証拠の強さに合わせて判定する流れです。

図の標本は、18〜35 mmなので火山れきと分類できます。穴が多いことから、気泡を含んだマグマが固まった可能性があります。しかし、黒いから特定の名称と断定するには、密度や成分などが足りません。

証拠には強さがあります。

• 粒径の実測値：粒径分類を直接支える
• 形・穴：でき方を支える
• 色：補助証拠
• 採取距離：運ばれ方の傾向を支える
• 一枚の写真：尺度と撮影条件が必要

「分類できること」と「推定できること」を分けると、言いすぎを防げます。

使う

四つの資料を判定します。

試料A

• 密閉標本中の固体粒子
• 0.1〜1.7 mm
• 角ばった透明・灰色・黒色の粒が混在
• 火口の東15 kmで層を作る
• 噴火時は西風

判定：

「試料Aはすべて2 mm未満なので火山灰である。角ばった粒はマグマや岩石が細かく砕けた可能性を示す。西風のとき火口の東15 kmに積もったことから、細かな粒子が東へ運ばれたと考えられる。」

試料B

• 直径92 mm
• 角ばる
• 内部に噴火前からあった岩石の模様
• 表面に飛行中の変形を示す筋はない

判定：

「64 mm以上で、固い岩石が砕かれた特徴をもつため、火山岩塊の可能性が高い。大きさだけで火山弾とはしない。」

試料C

• 最大径110 mm
• 丸みのある紡錘形
• 表面にねじれた筋
• 内部に気泡の跡

判定：

「64 mm以上で、軟らかい状態で飛び出し、飛行中に変形して固まった特徴があるため、火山弾の可能性が高い。」

試料D

• 写真だけ
• 白く穴が多い
• 尺度なし
• 採取地点不明

判定：

「白く穴が多いという観察はできるが、尺度がないため火山灰・火山れきなどの粒径分類はできない。実寸、密度、成分、採取地点が必要である。」

Dで「分からない」と止まらず、分かることと必要な追加情報を示します。

転用する

入試形式の資料を考えます。

ある噴火後、地点P、Q、Rで採取した粒子の割合は次の通りでした。

Rは合計が20%しかありません。これは割合の表として欠けているか、「一定面積で採取できた量」を別の意味で表している可能性があります。表題や単位を確認せず計算を続けてはいけません。

もし数値が「採取した全粒子中の割合」なら合計は100%になるはずです。もし「Pの総量を100とした相対量」なら、合計が100%でなくても不自然ではありません。

資料の意味を確認した結果、各数値がPの総量を100とする相対量だったとします。東10 kmのQには細かな粒子が多く、西10 kmのRは総量が少ないので、西から東へ吹く風で火山灰が運ばれた可能性が高まります。

このように、分類知識だけでなく、表の見出し・単位・合計を確かめます。

総合判定の型

「試料は［状態］で、粒径は［数値と単位］なので［分類］である。［形・穴・表面］から［でき方］の可能性がある。［採取地点・分布］は［運ばれ方］を支える。ただし［不足情報］がないため、［断定できない点］が残る。」

次のセクションへの橋

噴出物を分類した後、「冷えて固まった岩石の中で、結晶の大きさが違うのはなぜか」という問いが残ります。次は、地表近くで急に冷えた場合と、地下深くでゆっくり冷えた場合を比べ、火成岩の組織を考えます。

まとめ

未知標本は、状態→粒径→形・穴→でき方→分布の順で判定します。実測値で確定できる分類と、特徴から可能性として述べるでき方を分け、不足情報を明示します。これで火山噴出物の中心技能は完成です。次は、マグマの冷え方と結晶の大きさから火成岩を理解します。

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