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高校地理「世界の地形」、今回は内的営力と大地形、プレートテクトニクスを取り上げます。聞き慣れない言葉が並びましたが、テーマは、地球上の海や大陸、山や平野がどのようにしてできたのか、ということです。

地形をつくる2つの力

前回は、地球上のどこに高い場所があり、どこに低い場所があるのかを確認しました。では、その高低をつくり出した力とは、どのようなものでしょうか。

地形をつくる力は、大きく2つに分けられます。地球の内側からの力を内的営力、地球の外側からの力を外的営力といいます。

地球の内側からの力とは、私たちが立っている地面の下、つまり地球内部からはたらく力のことです。地球は内側に行くほど温度が高くなるので、地面のずっと下のほうは熱くなっています。

この地球内部からの力によって、大地が押し上げられて隆起する場所や、逆に大地が沈んで沈降する場所があります。また、下から上がってきたマグマが地面を突き抜けて、噴火する場所もあります。このように内的営力には、地球の表面にでこぼこ、つまり起伏をつくるはたらきがあります。

一方の外的営力は、地球の表面に外側から作用する力です。たとえば風が吹いたり、川が流れたり、波が打ち寄せたりすることで、地球の表面は常に削られたり、流されたりしています。そのため、内的営力によってできた山などの起伏は、外的営力のはたらきで、少しずつ平坦になっていくのです。

地球の内部構造とマントルの対流

内的営力をよりよく理解するために、地球の内部構造を知っておきましょう。

地球の内部は、大きく3つの層に分けられます。

一番外側にあるのは、私たちが立っている地面の部分です。地球の「殻」と書いて、地殻と呼ばれます。地殻から地球の中心に向かって潜っていくと、温度はどんどん上がっていきます。大陸では30〜60キロメートル、海洋では5〜10キロメートルほど掘り進むと、その下にはマントルと呼ばれる部分があります。

さらに地球の中心に向かうと、温度はもっと高くなり、外側からの重みによる圧力も大きくなります。やがて、マントルとは物質が違う、鉄やニッケルを主とする、核と呼ばれる部分が現れます。このように地球の内部は、外側から地殻、マントル、核の3つの層からなる構造です。

イメージとしては、卵のようなつくりです。一番外側に殻があり、その内側に白身、真ん中に黄身があります。地球も、これと同じような構造をしています。

マントルは、内側に行くほど熱くなっています。熱いものは上へ向かうため、熱くなったマントルは上のほうへ上昇していきます。そして地面の近くまで来ると冷やされて、ふたたび中心のほうへ下がってきます。この動きがくり返されて、マントルは地球の中で回るように動いています。

このような動きを対流といいます。そして、このマントルの対流によって、地球規模の大きな地形である大地形がつくられます。

プレートの動きと海嶺・海溝・ホットスポット

ここからは、地球の表面付近に注目して、大地形がつくられる様子を確認します。内側で熱せられたマントルは、地面に向かってどんどん上がってきて、やがて地殻の近くまで達します。もしここで地殻が、切れ目のまったくない一枚だったとしたら、マントルは地殻を動かすことができず、その下でただ対流するしかありません。

ところが実際には、地球を覆っている部分にはひびが入っていて、地球全体では十数枚のパーツに分かれていることが分かっています。そして、ひびの入ったパーツの一枚一枚は、お互いに少しずつ動くことができます。この地球を覆う一枚一枚のパーツを、プレートといいます。

海嶺と海溝

プレートとプレートの割れ目では、下から上がってきたマントルが地表の近くに出てきます。出てきたマントルは冷やされて、新たなプレートになります。このように、プレートとプレートの間でマントルが上昇し、新しいプレートがつくられている場所を海嶺といいます。

新しくつくられたプレートは、その下を対流するマントルの動きなどによって動いていきます。その速さは1年間に数センチメートルという、ごくゆっくりとしたものです。

そして別のプレートとぶつかった場所では、重たいほうのプレートが下へ沈み込みます。このように、プレートがぶつかって一方が沈み込み、深くなった溝を海溝といいます。沈み込んだプレートは、長い歳月を経て、ふたたび地球内部へと戻ります。

ホットスポット

マントルは基本的に、海嶺の下から上昇してきます。ところが場所によっては、プレートの真ん中なのに、マントルが下から上がってくることがあります。そこに針で突いたように穴が開き、マグマが地表に出てくる場所があるのです。このような場所をホットスポットといいます。

ハワイは、ホットスポットの代表例です。プレートの真ん中にありながら、下から上がってきたマグマによってつくられた島々です。

プレートテクトニクスと大陸移動説

ここまでの内容をまとめると、地球の表面は十数枚のプレートで覆われていて、そのプレートは少しずつ動いています。そして、この動きによって地球の大きな地形がつくられます。このような考え方を、プレートテクトニクスといいます。

この理論と深く関わるのが、大陸移動説です。大陸移動説は、今から約100年前に、ウェゲナーによって提唱されました。

余談ですが、ウェゲナーの妻は、このあと気候の分野で学ぶケッペンの娘です。

話を元に戻しましょう。ウェゲナーはある日、世界地図を見ていて、南アメリカ大陸とアフリカ大陸の形が似ていることに気づきました。そして、これらの大陸は大昔には一つの大陸で、それが何らかの力で分かれて移動し、別々の大陸になったのではないかと考えたのです。

ただし、この考え方は、当時はあまり受け入れられませんでした。仮に大陸が動いたとしても、どのような力が大陸を動かしたのかを説明できなかったからです。その大陸を動かす力が、プレートテクトニクスによって説明できるようになったのです。

パンゲアから現在の大陸へ

大陸移動説によると、世界の大陸は、今から約2億〜3億年前には一つの巨大な大陸でした。この巨大な大陸をパンゲアといいます。

パンゲアは、やがて南北2つの大陸に分かれます。北の大陸は、現在の北アメリカ大陸とユーラシア大陸を含む大陸で、ローラシア大陸といいます。南の大陸は、現在の南アメリカ大陸やアフリカ大陸などを含む大陸で、ゴンドワナ大陸といいます。これらがさらに細かい大陸に分かれて、現在のような大陸の配置になりました。