地殻とは｜大陸地殻・海洋地殻の違い、厚さ、温度を解説
地殻とは何かを図解でわかりやすく解説。大陸地殻と海洋地殻の違い、厚さや温度、構成岩石まで一挙に理解。
地殻とは、地球の最外層にある比較的硬い岩石の層を指します。厚さは場所によって異なりますが、地球の体積に占める割合はごく小さく、約1％にも満たないとされています。地殻は主に火成岩、変成岩、堆積岩など、さまざまな種類の岩石で構成されています。
地殻とその下位構造
地殻の下には固体だが可塑性を示すマントルが存在します。地殻と上部マントルの硬い部分はリソスフェアを構成し、リソスフェアはさらに複数の移動可能な構造プレート（プレート）に分かれています。プレートはその下の弱い層（アセノスフェア）上をゆっくり移動し、プレート境界で地震や火山活動、山脈形成などの地質現象を引き起こします。
地殻の種類
地殻には大きく分けて2種類あります。
- 大陸地殻：陸地の下にあるもので、厚さはおおむね30km〜50km（場所によっては上部で10km、下部で70kmを超えることもあります）。大陸地殻は軽くて密度の低い岩石を多く含み、花崗岩のような珪長質（felsic）な深成岩や各種の変成岩、堆積岩などから成ります。平均密度は約2.6〜2.9 g/cm³です。大陸地殻は古く、数十億年前に形成された部分が残っていることが多い点も特徴です。
- 海洋地殻：海底の下にある地殻で、厚さは一般に5km〜10km程度と薄く均一です。主に新生代で作られる比較的若い地殻で、玄武岩などの密度の高い苦鉄質（マフィック）岩石で構成されています。平均密度は約3.0 g/cm³前後で、海洋地殻は主に中央海嶺で生成され、海溝で消滅（沈み込み）することでプレート循環に関与します。
厚さと境界（モホ面）
地殻とマントルの境界は「モホロビチッチ不連続面（モホ）」と呼ばれ、地震波の速度変化から識別されます。モホの深さは大陸域では平均30〜40km、海洋域では約5〜10kmで、場所によって大きく変化します。
温度と地熱勾配
地殻の温度は、地表近くでは大気や海洋の影響で低温ですが、深くなるにつれて地熱の影響で上昇します。一般的な地熱勾配はおよそ25〜30°C/km前後ですが、地域差が大きく、火山帯やホットスポット付近ではこれより高くなることがあります。地殻がマントルに接する部分（モホ付近）の温度は場所により幅があり、数百度に達する場合もあります。地殻表層は大気や海水と接しているため最も冷たい層です。
形成と再循環
海洋地殻は中央海嶺で新しく生成され、プレート運動によって海溝で沈み込むことでマントルに再吸収されます。一方、大陸地殻は増加・成長を続けるプロセス（火成活動やプレートの衝突による付加や変成、堆積物の蓄積）で複雑に進化し、しばしば何億年もの時間をかけて保存されます。このため、大陸地殻は地球上で最も古い岩石を含むことが多いです。
地殻の重要性
- 地震や火山活動の源となるプレート境界・弱部の性質を決める。
- 鉱床や地下水、化石燃料などの自然資源を蓄える場であり、経済的にも重要。
- 地表環境（気候や生態系）と密接に結びついており、人間活動の基盤となる。
以上のように、地殻は厚さ・組成・年齢・温度などが場所により大きく異なり、地球表層の地質学的プロセスや資源、自然災害に深く関わる重要な層です。地殻の研究は、地震学・火山学・地球化学など複数分野を横断して進められています。
コアから外気への地球の切り口
構成
火成岩は体積比で地殻の90％以上を占めている。p47これは、ほとんどが堆積岩や変成岩に覆われているため、目立たない。
珪酸塩の一群である長石は、地殻内の物質の約半分（重量で60％）を占め、残りは石英がかなりの割合を占めている。その他の一般的な鉱物は雲母と角閃石である。
炭酸塩、硫化物、塩化物、酸化物などの非ケイ酸塩鉱物は、地殻のわずか8％。
クラスト（地殻）の形成
地球のマントルと地殻は、地球が誕生してから約1億年後の約46億年前に形成されました。最初の地殻は非常に薄く、今よりもはるかに多くの地殻プレートが移動していたため、頻繁に地殻が変化していたと思われます。地殻は、後期重爆撃ではるかに多かった小惑星が地球に衝突することで何度も破壊されたことでしょう。
現在、最も古い海洋玄武岩の地殻は、わずか2億年ほどです。大陸の地殻のほとんどはもっと古い。地球上で最も古い大陸地殻の岩石は、37億年から42億8千万年前のクラトンです。これらは、西オーストラリアのナリアー片麻岩テレーン、カナダシールドのノースウェストテリトリーのアカスタ片麻岩、フェノスキャンディアンシールドで発見されています。西オーストラリアのNarryer片麻岩層では、少なくとも43億年前のジルコンがいくつか発見されています。
地球の大陸地殻の平均年齢は約20億年。25億年前以前に形成された地殻のほとんどは、クラトンの中にあります。このような古い大陸地殻とその下のマントルは、地球の他の場所に比べて密度が低い。このような古い大陸地殻やその下のマントルは、他の場所に比べて密度が低く、プレートが移動しても簡単には破壊されない。新しい大陸地殻が作られるのは、大規模な造山運動が起きたときです。これは、ロディニア、パンゲア、ゴンドワナといった超大陸の形成と同時期に起こります。地殻の一部は、花崗岩や変成岩の褶曲帯を含む島弧が集まって形成されています。これらは、地殻の下にあるマントルの沈み込みによって、地殻が浮かぶマントルを作ることで、部分的にまとまっている。
質問と回答
Q: 地殻とは何ですか?
A: 地殻は、地球の硬い外側の層です。
Q: 地殻の組成は何ですか?
A:地殻は、火成岩、変成岩、堆積岩など、さまざまな種類の岩石で構成されています。
Q: 岩石圏とは何ですか?
A:地殻と上部マントルを合わせたものがリソスフェアです。
Q: テクトニックプレートとは何ですか?
A: 地殻変動プレートとは、岩石圏の中で動くことができる部分のことです。
Q: 大陸地殻と海洋地殻はどう違うのですか?
A: 大陸地殻は厚く（30km～50km）、花崗岩のような密度の低い、よりフェルト質の岩石でできています。海洋地殻は薄く（5km～10km）、玄武岩のような密度の高い苦鉄質岩からできています。
Q: 地殻の温度は何度ですか?
A: 地殻の温度は、地熱の影響により、深さ方向に上昇します。地殻とマントルが接する場所では、200℃から400℃になることもあります。
Q: なぜ地殻は最も冷たい層と考えられているのですか?
A: 地殻は大気にさらされているため、最も冷たい層と考えられています。
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