地質年代の相対的な順序と数値年代を区別する
層の順序、数値年代、火山灰、測定の不確かさを扱う14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 高校「地学」。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
高校地学(2)ア(イ)㋑「地層の観察」と㋒「地球環境の変遷」に関連する、地質の形成順序と放射年代です。
解説を読む
地層の上下や岩体の切り合いは順序の手がかりです。測定で得た年代を加えると、別の層ができた時期を数字の範囲で考えられます。測定値が何を示すかにも注目します。
必要な予備知識
地層の重なり方と、何万年前の数字が大きい方が古いことを知っていること。
- 上下が逆転していない地層では、下の層が上の層より先に積もりました。岩体が層を切るとき、その岩体は切られた層より後にできました。
- 相対年代はどちらが古いかを示します。数値年代は何年前かを数で表し、条件によって不確かさが伴います。
- 上下の火山灰層が直接その場に積もり、堆積時期が分かっていれば、間の層の時期の範囲を考えられます。
- 鉱物の年代は、その鉱物ができた時期など、測定した対象そのものの時期を示します。古い粒が運ばれて混じった場合、周りの層と同じ時期とは限りません。
解き方の例
下の火山灰層が約1000万年前、上が約800万年前なら、順に積もった間の層はその二つの時期の間と推定できます。
よくある間違い
- 地層が下にあるという情報から、何年前かまで決める。
- 何年前という数字が小さい方を古いと考える。
- 古い粒の数値年代を、そのまま周りの堆積物の年代にする。
観察と考え方を講師と確かめる
観察から得た前後関係と、何を測った年代かを示し、範囲と不確かさを説明します。
年代は架空の教材用の値です。現実の露頭や化石の年代を判定する資料ではありません。
文部科学省：高等学校学習指導要領解説 理科編 · 国立科学博物館：地層に時間軸をあたえる · 産総研 地質調査総合センター：凝灰岩のジルコン年代の研究例
読む文章・資料
上下の順だけが分かる露頭
資料Aでは、上下が逆転していない地層が、下からP、Q、Rの順に重なっています。放射年代などの数値はまだありません。
二つの火山灰の間の層
資料Bでは、上下が逆転していない断面で、下の火山灰層Aは約7500万年前、上の火山灰層Bは約7100万年前に積もりました。砂岩層Cは二つの間にあります。火山灰は噴火の後すぐその場所に積もったとします。
層を切る岩体の数値年代
資料Cでは、岩体Mは地層Kを切っています。Mが冷えて固まったのは約5000万年前と分かりました。Kそのものの数値年代は測っていません。
測定の範囲が重なる
資料Dでは、二つの岩体を同じ方法で測りました。Xの年代の推定範囲は100〜104万年前、Yは97〜103万年前です。切り合いなど順序を示す観察はありません。
古い粒が再び積もった層
資料Eでは、川から運ばれた砂の層に、以前の岩石から離れた鉱物の粒が混じっています。その粒ができた時期は約9000万年前ですが、砂の層が積もった時期は直接測っていません。
同じ火山灰層を手がかりにする
資料Fでは、離れた二地点に同じ一回の噴火で積もった火山灰層Zがあります。地層の逆転はありません。一方でLはZより下、もう一方でNはZより上にあります。Zの数値年代は分かっていません。
年代が分かる二つの層
資料Gでは、同じ断面で火山灰層Uが約1200万年前、上の火山灰層Vが約900万年前に積もったと分かりました。この間に目立つ堆積の途切れがあるかは調査していません。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aで最も先に積もった層はどれですか。
- 層P。
- 層Q。
- 層R。
答えと解説
層P。
上下が逆転していないため、最も下のPが先です。
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aから分かる年代の情報はどれですか。
- Rが積もった正確な年。
- P、Q、Rが積もった相対的な順序。
- 三つの層に同じ年数がかかったこと。
答えと解説
P、Q、Rが積もった相対的な順序。
上下の記録では前後が分かり、何年前かは分かりません。
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCが積もった時期はどれですか。
- 下の火山灰層Aよりも前。
- 上の火山灰層Bよりも後。
- 火山灰層AとBが積もった間。
答えと解説
火山灰層AとBが積もった間。
CはAより上でBより下なので、その間の時期です。
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCの時期の範囲として合うものはどれですか。
- およそ7500万年前より後で、7100万年前より前。
- およそ7100万年前より後で、7500万年前より前。
- およそ7100万年前に積もったと一点に決まる。
答えと解説
およそ7500万年前より後で、7100万年前より前。
何年前の数が大きい7500万年前の方が古く、Cは二つの間です。
資料：層を切る岩体の数値年代
資料Cで先にできたのはどちらですか。
- Kを切る岩体M。
- Mに切られた地層K。
- KとMは同時。
答えと解説
Mに切られた地層K。
MがKを切ったとき、Kはすでにありました。
資料：層を切る岩体の数値年代
資料CでKの時期を数値年代と合わせてどう考えますか。
- Kがちょうど5000万年前にできた。
- Kが5000万年前より後にできた。
- Kができたのはおよそ5000万年前より前。
答えと解説
Kができたのはおよそ5000万年前より前。
Kは約5000万年前に固まったMより古いですが、Kの正確な値は分かりません。
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの二つの推定範囲はどうなっていますか。
- 100〜103万年前で重なる。
- 104〜107万年前で重なる。
- 二つの範囲は重ならない。
答えと解説
100〜103万年前で重なる。
両方に含まれる範囲は100〜103万年前です。
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの数値から順序について何が言えますか。
- 範囲の上の端がより古いので、Xの方が前にできたと決められる。
- 範囲が重なるため、この測定の範囲から順序は決まらない。
- 年代の範囲が重なれば二つは同じ年にできたと決まる。
答えと解説
範囲が重なるため、この測定の範囲から順序は決まらない。
重なる範囲があるため、この情報だけではXとYの前後を決められません。
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eの約9000万年前は何の時期ですか。
- 川が流れ始めた時期。
- 砂の層が積もり終わった時期。
- 調べた鉱物の粒ができた時期。
答えと解説
調べた鉱物の粒ができた時期。
測ったのは砂の層全体ではなく鉱物の粒です。
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eで粒の年代と砂の層の年代が同じとは限らない理由はどれですか。
- 鉱物が先にでき、後で川がその粒を運んだ可能性がある。
- 古い粒は砂の層が積もる前に溶け、同じ時期に新しい粒ができた。
- 鉱物の年代は、砂の層の厚さを測った値である。
答えと解説
鉱物が先にでき、後で川がその粒を運んだ可能性がある。
もとからあった粒が、後で運ばれて堆積物に混じりました。
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FでLとNの前後はどうなりますか。
- Zより下のLが、Zより上のNより古い。
- Zより上のNが、Zより下のLより古い。
- 異なる地点なので、どちらも同じ年と決まる。
答えと解説
Zより下のLが、Zより上のNより古い。
同じ噴火のZを手がかりに、Zの前のLと後のNを比べられます。
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FのZを使っても、この資料では分からないことはどれですか。
- LとNのうち、先に積もった方。
- ZがLより後に積もったかどうか。
- Zが積もったのが何年前だったか。
答えと解説
Zが積もったのが何年前だったか。
同じ噴火の層は前後の比較に使えますが、数値年代は与えられていません。
資料：年代が分かる二つの層
資料GでUとVが積もった時期の差は約何万年ですか。
答えと解説
300
1200−900＝約300万年です。
資料：年代が分かる二つの層
資料Gだけでは判断できないことはどれですか。
- UとVのどちらがより古いか。
- UとVの間で堆積が途切れず続いたかどうか。
- 二つの時期におよそ何万年の差があるか。
答えと解説
UとVの間で堆積が途切れず続いたかどうか。
二層の年代は分かっても、その間の過程が途切れなかったことまでは分かりません。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aで古い順に三つの層を並べ、数値年代まで分からない理由を説明しましょう。
答えと解説
P、Q、Rの順です。逆転がないので下の層ほど古いと分かりますが、数値を測った記録がないので何年前かは分かりません。
重なりの順から得る情報を考えます。
- 逆転がないことを使い、P、Q、Rの順と示す。
- 順序と何年前かという数値を区別する。
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCが積もった時期を、AとBの数値年代と重なり方を使って説明しましょう。
答えと解説
Cは下のAの約7500万年前より後、上のBの約7100万年前より前に積もりました。上下から範囲を示せますが、Cの正確な数値年代は決まりません。
Cの下と上の層で、時期の範囲を決めます。
- CはAより後と、約7500万年前の値を対応させる。
- CはBより前と、約7100万年前の値を対応させる。
資料：層を切る岩体の数値年代
資料CでKがMより古い根拠と、Kの時期についてどこまで言えるかを書きましょう。
答えと解説
MはKを切っているため、KはMより先にできました。Mが固まった約5000万年前よりKは古いですが、K自体を測っていないので正確な年代は分かりません。
切った方と切られた方の前後を確かめます。
- MがKを切ることを、Kが古い根拠にする。
- Kは約5000万年前より古いが、正確な時期は不明と示す。
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの推定範囲の重なりを挙げ、二つの順序を決めるための別の手がかりを提案しましょう。
答えと解説
二つの範囲は100〜103万年前で重なります。この資料の値だけでは前後が決まらないので、例えばどちらの岩体がもう一方を切るかを調べます。
数値の中心だけでなく、幅と観察の記録を見ます。
- 二つの範囲の重なり100〜103万年前を示す。
- 順序を決めるための切り合いなど、別の観察を提案する。
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eで約9000万年前を砂の層が積もった時期と判断できない理由を説明しましょう。
答えと解説
約9000万年前は鉱物の粒ができた時期です。古い岩石から離れた粒は後で川に運ばれたので、砂が積もった時期と同じとは限りません。
粒ができたときと、粒を含む層が積もったときを分けます。
- 数字が鉱物の粒の年代と示す。
- 粒が後から運ばれたことと堆積年代の違いを説明する。
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FでLとNの前後を比べ、Zが役立つ理由を説明しましょう。
答えと解説
Zは同じ一回の噴火で積もったため、離れた地点で共通の時期を示します。LはZより下で古く、NはZより上で新しいので、LはNより先に積もりました。
二つの地点に共通している層を一つの基準にします。
- Zが同じ噴火の共通の目印と示す。
- Zの上下の関係から、LがNより先と示す。
ワークシート
学習内容と参考資料
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
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観察から得た前後関係と、何を測った年代かを示し、範囲と不確かさを説明します。
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読む文章・資料
上下の順だけが分かる露頭
資料Aでは、上下が逆転していない地層が、下からP、Q、Rの順に重なっています。放射年代などの数値はまだありません。
二つの火山灰の間の層
資料Bでは、上下が逆転していない断面で、下の火山灰層Aは約7500万年前、上の火山灰層Bは約7100万年前に積もりました。砂岩層Cは二つの間にあります。火山灰は噴火の後すぐその場所に積もったとします。
層を切る岩体の数値年代
資料Cでは、岩体Mは地層Kを切っています。Mが冷えて固まったのは約5000万年前と分かりました。Kそのものの数値年代は測っていません。
測定の範囲が重なる
資料Dでは、二つの岩体を同じ方法で測りました。Xの年代の推定範囲は100〜104万年前、Yは97〜103万年前です。切り合いなど順序を示す観察はありません。
古い粒が再び積もった層
資料Eでは、川から運ばれた砂の層に、以前の岩石から離れた鉱物の粒が混じっています。その粒ができた時期は約9000万年前ですが、砂の層が積もった時期は直接測っていません。
同じ火山灰層を手がかりにする
資料Fでは、離れた二地点に同じ一回の噴火で積もった火山灰層Zがあります。地層の逆転はありません。一方でLはZより下、もう一方でNはZより上にあります。Zの数値年代は分かっていません。
年代が分かる二つの層
資料Gでは、同じ断面で火山灰層Uが約1200万年前、上の火山灰層Vが約900万年前に積もったと分かりました。この間に目立つ堆積の途切れがあるかは調査していません。
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aで最も先に積もった層はどれですか。
- 層P。
- 層Q。
- 層R。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aから分かる年代の情報はどれですか。
- Rが積もった正確な年。
- P、Q、Rが積もった相対的な順序。
- 三つの層に同じ年数がかかったこと。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCが積もった時期はどれですか。
- 下の火山灰層Aよりも前。
- 上の火山灰層Bよりも後。
- 火山灰層AとBが積もった間。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCの時期の範囲として合うものはどれですか。
- およそ7500万年前より後で、7100万年前より前。
- およそ7100万年前より後で、7500万年前より前。
- およそ7100万年前に積もったと一点に決まる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：層を切る岩体の数値年代
資料Cで先にできたのはどちらですか。
- Kを切る岩体M。
- Mに切られた地層K。
- KとMは同時。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：層を切る岩体の数値年代
資料CでKの時期を数値年代と合わせてどう考えますか。
- Kがちょうど5000万年前にできた。
- Kが5000万年前より後にできた。
- Kができたのはおよそ5000万年前より前。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの二つの推定範囲はどうなっていますか。
- 100〜103万年前で重なる。
- 104〜107万年前で重なる。
- 二つの範囲は重ならない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの数値から順序について何が言えますか。
- 範囲の上の端がより古いので、Xの方が前にできたと決められる。
- 範囲が重なるため、この測定の範囲から順序は決まらない。
- 年代の範囲が重なれば二つは同じ年にできたと決まる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eの約9000万年前は何の時期ですか。
- 川が流れ始めた時期。
- 砂の層が積もり終わった時期。
- 調べた鉱物の粒ができた時期。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eで粒の年代と砂の層の年代が同じとは限らない理由はどれですか。
- 鉱物が先にでき、後で川がその粒を運んだ可能性がある。
- 古い粒は砂の層が積もる前に溶け、同じ時期に新しい粒ができた。
- 鉱物の年代は、砂の層の厚さを測った値である。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FでLとNの前後はどうなりますか。
- Zより下のLが、Zより上のNより古い。
- Zより上のNが、Zより下のLより古い。
- 異なる地点なので、どちらも同じ年と決まる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FのZを使っても、この資料では分からないことはどれですか。
- LとNのうち、先に積もった方。
- ZがLより後に積もったかどうか。
- Zが積もったのが何年前だったか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：年代が分かる二つの層
資料GでUとVが積もった時期の差は約何万年ですか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：年代が分かる二つの層
資料Gだけでは判断できないことはどれですか。
- UとVのどちらがより古いか。
- UとVの間で堆積が途切れず続いたかどうか。
- 二つの時期におよそ何万年の差があるか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aで古い順に三つの層を並べ、数値年代まで分からない理由を説明しましょう。
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCが積もった時期を、AとBの数値年代と重なり方を使って説明しましょう。
資料：層を切る岩体の数値年代
資料CでKがMより古い根拠と、Kの時期についてどこまで言えるかを書きましょう。
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの推定範囲の重なりを挙げ、二つの順序を決めるための別の手がかりを提案しましょう。
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eで約9000万年前を砂の層が積もった時期と判断できない理由を説明しましょう。
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FでLとNの前後を比べ、Zが役立つ理由を説明しましょう。
解答: 地質年代の相対的な順序と数値年代を区別する
層P。
上下が逆転していないため、最も下のPが先です。
P、Q、Rが積もった相対的な順序。
上下の記録では前後が分かり、何年前かは分かりません。
火山灰層AとBが積もった間。
CはAより上でBより下なので、その間の時期です。
およそ7500万年前より後で、7100万年前より前。
何年前の数が大きい7500万年前の方が古く、Cは二つの間です。
Mに切られた地層K。
MがKを切ったとき、Kはすでにありました。
Kができたのはおよそ5000万年前より前。
Kは約5000万年前に固まったMより古いですが、Kの正確な値は分かりません。
100〜103万年前で重なる。
両方に含まれる範囲は100〜103万年前です。
範囲が重なるため、この測定の範囲から順序は決まらない。
重なる範囲があるため、この情報だけではXとYの前後を決められません。
調べた鉱物の粒ができた時期。
測ったのは砂の層全体ではなく鉱物の粒です。
鉱物が先にでき、後で川がその粒を運んだ可能性がある。
もとからあった粒が、後で運ばれて堆積物に混じりました。
Zより下のLが、Zより上のNより古い。
同じ噴火のZを手がかりに、Zの前のLと後のNを比べられます。
Zが積もったのが何年前だったか。
同じ噴火の層は前後の比較に使えますが、数値年代は与えられていません。
300
1200−900＝約300万年です。
UとVの間で堆積が途切れず続いたかどうか。
二層の年代は分かっても、その間の過程が途切れなかったことまでは分かりません。
記述問題の解答・確認の観点
資料：上下の順だけが分かる露頭
資料Aで古い順に三つの層を並べ、数値年代まで分からない理由を説明しましょう。
P、Q、Rの順です。逆転がないので下の層ほど古いと分かりますが、数値を測った記録がないので何年前かは分かりません。
重なりの順から得る情報を考えます。
- 逆転がないことを使い、P、Q、Rの順と示す。
- 順序と何年前かという数値を区別する。
資料：二つの火山灰の間の層
資料BでCが積もった時期を、AとBの数値年代と重なり方を使って説明しましょう。
Cは下のAの約7500万年前より後、上のBの約7100万年前より前に積もりました。上下から範囲を示せますが、Cの正確な数値年代は決まりません。
Cの下と上の層で、時期の範囲を決めます。
- CはAより後と、約7500万年前の値を対応させる。
- CはBより前と、約7100万年前の値を対応させる。
資料：層を切る岩体の数値年代
資料CでKがMより古い根拠と、Kの時期についてどこまで言えるかを書きましょう。
MはKを切っているため、KはMより先にできました。Mが固まった約5000万年前よりKは古いですが、K自体を測っていないので正確な年代は分かりません。
切った方と切られた方の前後を確かめます。
- MがKを切ることを、Kが古い根拠にする。
- Kは約5000万年前より古いが、正確な時期は不明と示す。
資料：測定の範囲が重なる
資料Dの推定範囲の重なりを挙げ、二つの順序を決めるための別の手がかりを提案しましょう。
二つの範囲は100〜103万年前で重なります。この資料の値だけでは前後が決まらないので、例えばどちらの岩体がもう一方を切るかを調べます。
数値の中心だけでなく、幅と観察の記録を見ます。
- 二つの範囲の重なり100〜103万年前を示す。
- 順序を決めるための切り合いなど、別の観察を提案する。
資料：古い粒が再び積もった層
資料Eで約9000万年前を砂の層が積もった時期と判断できない理由を説明しましょう。
約9000万年前は鉱物の粒ができた時期です。古い岩石から離れた粒は後で川に運ばれたので、砂が積もった時期と同じとは限りません。
粒ができたときと、粒を含む層が積もったときを分けます。
- 数字が鉱物の粒の年代と示す。
- 粒が後から運ばれたことと堆積年代の違いを説明する。
資料：同じ火山灰層を手がかりにする
資料FでLとNの前後を比べ、Zが役立つ理由を説明しましょう。
Zは同じ一回の噴火で積もったため、離れた地点で共通の時期を示します。LはZより下で古く、NはZより上で新しいので、LはNより先に積もりました。
二つの地点に共通している層を一つの基準にします。
- Zが同じ噴火の共通の目印と示す。
- Zの上下の関係から、LがNより先と示す。