岩石・鉱物の問題 2012 年
問 1：３
色の付いた鉱物(有色鉱物)では，マグマの温度が下がるにしたがい，一般に次の順で晶出・分解 します． かんらん石 → 斜方輝石，単斜輝石 → 普通角閃石 → 黒雲母 色の付いていない鉱物(無色鉱物)では，一般に次の順です． 斜長石 → 石英 → カリ長石 問２：１ 斜長石とはどういうものかを知っていれば１とわかる。知らないときは、消去法。斜長石 は無色（あるいは白）の鉱物（このくらいは覚えておく）。よって４は違う。SiO2 は石英。 よって２も違う。のこり３か１だが、ダイヤモンドの化学組成はＣ。これは炭である。と いうことで、たぶん１．
問３：２ 図１よりＸとＹはＹが熱源（深成岩体）に近い。よって、Ｙのほうが温度が高いとわかる。 これより解答は１か２．Ａ帯は紅柱石、Ｂ帯は珪線石、がでる。ＸもＹも境界線上にある ことに着目して図２で、珪線石と紅柱石の境界線を見ると、温度が高いほうが圧力が低い。 よってＹのほうが温度が高いのだから、圧力が低いことになる。ゆえに２を選ぶ。 問４：１ 消去法で考えると、まず、深成岩の熱による変成であるから広域変成岩ではない。よって ３は無し。変成作用を受けるのは堆積した後。化石は堆積した時の年代を示すので、４も 無し。一定方向に配列するのは高い圧力のかかる広域変成による鉱物が多い。黒雲母は変
成鉱物ではない。変成岩は、もとの岩石の構成鉱物が変化してできたものだから１は可能 性が高い。と、いうことで１． 問５：１ アの選択肢を見るとガラスか気泡。マグマが冷えてできるのはガラス。気泡ではな い。イの選択肢で見れば、斑晶と石基は斑状構造とわかる。これは火山岩のように 急速に冷えたばあいにできる構造。
問６：４
玄武岩は SiO2 が少ない。よって 50%か 70%の選択ならば 50%と思う。また黒っぽいのだから 有色鉱物である輝石やかんらん石が多いと考えて、４を選択できる。
答え：３
結晶の大きさは冷却速度に関係する。ゆっくり冷えると大きい。よって図1 を見ると 泥岩と接触する方が急に冷やされ、内部はあとからゆっくり冷えた、とわかる。
答え：２ 考え方のポイントは、「先にできたものは邪魔をされてない」ということ。よって図2 をみると、 一番最初はかんらん石。次は斜長石が輝石の成長を妨げているから、斜長石が先。ゆえにかんら ん石→斜長石→輝石、で２． 答え：２． 泥岩層は、この岩体に接するところでは、固く緻密な岩石に反化している→火成岩体はマグマが 冷えて固まったもの。よって泥岩はマグマに接して加熱された。接触変成作用。
答え：３ この問題に限れば、少し考えるとわかる。すなわち、結晶分化作用で、マグマ液からMgO はか んらん石になって出て行く→減る。Al2O3 はそのまま残る。ただし、マグマ液そのものが減る からAl2O3 の占める割合は増える。よって３． 答え：４ 溶岩流と火砕流の基本は以下。よって適当なものは４． ・溶岩流→融けたマグマが流れる。 ・火砕流→岩石のかけらが高温の火山ガスと一緒に時には時速100km の高速で斜面を流れ下る。 （１） 粘性が低くても災害は起こる （２） 溶岩流は地表を流れるので偏西風に乗らない （３） 粘性の高いマグマは爆発的な噴火をするので、こちらも火砕流を発生させる （４） 火砕流はガスと岩石のかけらが流れるので速い
答え：１
マグマから放出される火山ガスの大部分は水蒸気で、そのほかに二酸化炭素、二酸化 硫黄や硫化水素が含まれている。よって、正しくないのは（１）。
答え：３ 変成岩のでき方は接触変成岩（砂岩、泥岩→ホルンフェルス、石灰岩→大理石など） と広域変成岩（結晶片岩、片麻岩など）に大別できる。接触変成作用はマグマの貫 入などによって高温になる。広域変成作用は地殻変動によって高温、高圧になる。 よってここでは、アは接触変成。イは紅柱石と多形なのは珪線石とらん晶石。この うち圧力が高いのがらん晶石。ゆえに接触変成はあまり高圧にはならないから答え は珪線石。
答え：２
答え：２
石英→透明。光沢。
黒雲母→黒っぽい。へき開。
答え：３
玄武岩質マグマの結晶分化作用；かんらん石→輝石→かくせん石→黒雲母。よって 黒雲母があるから結晶分化作用はすすんでいる。 火山ガラスがあるから、地上に出てからのもの。 長石、石英が多いから白っぽく、元のマグマは粘っこいはず。 であることから流紋岩質。 温度 K 有色鉱物 無色鉱物 1500 かんらん石 Ca に富む斜長石 ↓ 輝石 ↓ 角閃石 ↓ Na に富む斜長石 ↓ 黒雲母 1100 カリ長石・石英 答え：４ 花崗岩の特徴→深成岩だからゆっくり冷える・白っぽい→等粒状組織
答え：３（玄武岩）
斑状構造が見られるから、火山岩。よって玄武岩か流紋岩になる。かんらん石、輝 石があるから玄武岩
答え： ３
変成岩のでき方は接触変成岩（砂岩、泥岩→ホルンフェルス、石灰岩→大理石など）と広 域変成岩（結晶片岩、片麻岩など）に大別できる。接触変成作用はマグマの貫入などによ って高温になる。広域変成作用は地殻変動によって高温、高圧になる。
答え： ６
変成作用と温度圧力条件のグラフを見る。ヒスイ輝石のできるラインは高圧域。というこ とは、広域変成岩と思う。それからヒスイ輝石のできる温度・圧力条件に合うものを探す と、らん晶石がふさわしい。
答え： ６
色指数（火成岩）とは、火成岩の中の有色鉱物の占める体積パーセントを言う。 問題では有色鉱物は黒雲母、輝石、かんらん石である。深成岩Ａの色指数は全体の中に黒 雲母の占める割合なので、(25/500)*100=5。深成岩Ｂの色指数は全体の中の輝石とかんら ん石の占める割合だから、{(150+75)/500}*100=45。この色指数から判断すると 5 は花崗岩、
45 は斑レイ岩となる。かんらん岩はおよそ 70 以上となる。 答え： ２ 色指数が小さい→酸性岩の斜長石はＮａに富む。色指数が大きい→塩基性になるにつれて Ｃａに富む。 マグマの結晶分化作用は、正しく言おうとするととても複雑である。しかし、センター試 験レベルで言えば、玄武岩質マグマの温度がだんだん下がるにつれて、塩基性のマグマの 結晶分化作用(鉱物の晶出順序)は以下のようになると思ってよい。 温度 K 有色鉱物 無色鉱物 1500 かんらん石 Ca に富む斜長石 ↓ 輝石 ↓ 角閃石 ↓ Na に富む斜長石 ↓ 黒雲母 1100 カリ長石・石英 よって、A のほうが Na に富む斜長石が出るから温度も低い。
答え： ３ 火山岩はマグマが地表に噴出、または地表近くで急冷されてできる。だから、 1. 細かい結晶やガラス質（非結晶質）の物質からなる石基の中に大粒の結晶（斑 晶）が見られる。これを斑状組織という。 2. マグマだまりの中で既に晶出していた鉱物を含むことがある。 3. 大規模な貫入岩体を底盤（バソリス）といい、これは花崗岩に見られること がある。 以上のことより適当でないのは３． 答え： ４
中性の火山岩（安山岩など）は島弧や大陸縁に特徴的な岩石である。これはプレートの沈 み込みによる地下への水の持込でマグマが発生することによる。
よって楯状火山は作らない。塩基性の深成岩の方が有色鉱物は多い。酸性の深成岩の方が カリ長石は多い。ゆえに４．
答え：４ ケイ酸塩鉱物：ケイ酸塩鉱物だけで、地殻中の鉱物の 90％近くを占める。教科書の鉱物で は長石（斜長石、カリ長石）、石英、輝石、角閃石など、である。違うのは方解石。組成は 炭酸カルシウム（CaCO3）。（こういうとき違うやつを覚えた方が早い） 答え：２ SiO4 というのだから、基本セットはＳｉが１つ、Ｏが４つ。２個セットの時はＯの２個が ダブり。よってＳｉが２個、Ｏが６個。
答え：３
表1 を見ると、SiO2 が 60.18%とある。下の図によれば、この値は中性岩ということにな る。だからこの中では安山岩。
答え：２
Si が 28、O2 が 16*2=32 であることより、60%を 28:32 で分ける。 Si は全体の 0.6*7/15=0.28、O は 0.6*8/15=0.32 Al が 27*2=54、O3 が 16*3=48 であることより、16%を 54:48 で分ける。 Al は全体の 0.16*9/17=0.08、O は 0.16*8/17=0.075 この段階で、Al（0.08）＜Si（0.28）＜O（0.32+0.075=0.395） 2007 年
答え：３
問題の表１から花崗岩に含まれる鉱物は、石英（800）、カリ長石（850）、斜長石（1150）、 黒雲母（900）。図 1 より、晶出温度を読み取る。鉱物は冷えながら出てくるので、晶出温 度が高いものから順番に出てくる。
答え：１
結晶は、先に出てくるものがちゃんとした形をしている。あとの方が邪魔をされて、形作 れない。よって、かんらん石は一番最初に出てくるからちゃんとした形が多い。また体積％ が最小（たぶんＸ）。斑れい岩は、斜長石が半分以上を占めているので、半分以上を占める 鉱物があるのはＡ。
多形とは、化学組成が同じで結晶構造（密度）が違う。
答え：３
答え：２
答え：２
１、３、４はいずれもマグマの粘性が低くさらさらと流れる噴火。
多量の軽石や火山灰を噴出する火山噴火の場合、噴煙が成層圏まで達するような爆発的な 噴火で、カルデラを作ることがある。 これはマグマの粘性が高いので爆発的な噴火をする。
問１：MgO を 20 重量％含む結晶と MgO を 5 重量％含む液体がそれぞれ結晶 20 重量％、液体 80 重量％の割合で混合している。結晶中の MgO は全体の 20％のなかの 20％なので 0.2*0.2=0.04、４％。液体中は全体の 80%の中の５％だから 0.8*0.05=0.04、４％。よって 結晶と液体両方合わせると 0.04+0.04=0.08、8％が正しい。 よって２。 問２：SiO2 を 50％含むマグマが地下深くでゆっくり固まる。SiO2 が 50％ということは塩 基性岩（黒っぽい石）、地下でゆっくり冷えると言うことは深成岩。よってここからはん れい岩とわかる。 よって４
問３：マグマの熱による影響が強い範囲では接触変成作用が起きる。結晶片岩は広域変成 作用でできる。接触変成作用の例は以下。黒雲母もマグマが冷えて晶出する。 ・ホルンフェルス - 原岩は砂岩、泥岩、頁岩など。 ・結晶質石灰岩（大理石） - 原岩は石灰岩。 ・珪岩 - 原岩はチャート。 よって誤っているのは広域変成岩の結晶片岩。ゆえに３。
よって３ 問５：酸性岩に含まれる主要造岩鉱物のうち、鉄とマグネシウムを含むもの→黒っぽい鉱 物→黒雲母 よって４ 問 6：SiO4 四面体だけでできているもの→透明・無色の鉱物→石英 よって２ 2005 年
問1：上部マントルを構成するのはかんらん岩。よって２。
問2：中央海嶺は上昇してきたマグマが、海底付近の割れ目から噴き出す。よって３。
問3：同じように沈み込み帯にあるのはフィリピン。よって３。東太平洋海嶺とアイスラン ドは中央海嶺と同じタイプ。ハワイはホットスポット。
問4：ａとｂを見くらべると、ｂでカリウムの高いところは酸性火成岩。よって１。
問5：ａとｃを見くらべると、ｃでウランの濃度が高いのは、酸性火成岩地域にあたる。マ グマの結晶分化作用では、酸性火成岩は後の方にできる。よって２。
鉄、マグネシウムが多くて、ケイ素が少ない。ゆえにここではマグネシウムの４。 2004 年 地球の構成は外側からごく大雑把に言うと 地殻：花崗岩、玄武岩 マントル：かんらん岩 外核：鉄・ニッケルの液体 内核：鉄・ニッケルの固体 よって、問１は１．
＊大陸地殻の上部は花崗岩質、下部は斑レイ岩質と考えられている。 ＊ハワイは玄武岩。 ＊中央海嶺は玄武岩。 ＊結晶片岩は広域変成作用により地下深部で剪断応力を受けて再結晶した。 よって、問２は３． 堆積岩（たいせきがん、sedimentary rock）は、既存の岩石が風化・侵食されてできた礫・ 砂・泥、また火山灰や生物遺骸などの粒子（堆積物）が、海底・湖底などの水底または地 表に堆積し、続成作用を受けてできた岩石。 分類： ・砕屑岩 - 火山由来以外の成分（砕屑物）が堆積したもの。堆積した場所により、陸成砕 屑岩、海成砕屑岩に分ける。礫岩・角礫岩、砂岩、泥岩（シルト岩、粘土岩を含む）、頁岩、 粘板岩など ・火山砕屑岩（火砕岩） - 火山灰など火山由来の成分（火山砕屑物）が堆積したもの。火
山角礫岩、凝灰角礫岩、火山礫凝灰岩、凝灰岩など ・生物岩（生物的沈殿岩） - 生物由来のもの。石灰岩、苦灰岩（ドロマイト）、チャート、 珪藻土、石炭など ・化学的沈殿岩―石灰岩、苦灰岩（ドロマイト）、チャートなど ・蒸発岩 - 水中に溶けていた成分が、水の蒸発によって析出し固まったもの。岩塩、石膏 など チャート（chert）は、堆積岩の一種。主成分は二酸化ケイ素（SiO2、石英）で、この成分 を持つ放散虫・海綿動物などの動物の殻や骨片（微化石）が海底に堆積してできた岩石。 よって、問 3 は３．
問 4） 玄武岩、安山岩、流紋岩の分類は SiO2 の量で決まる。この図だと 66%以上が流紋岩質、52％ 以下が玄武岩質となっている。SiO2 含有量の多いものほど粘り気に富む．これは SiO2.4 イ オンが重合するため．また融点も低くなる．玄武岩質(> 1400K)，安山岩質(1300.1400K)， デイサイト・流紋岩質(1200.1300K) この問題では、マグマＡは 49.6%。因ってまずは玄武岩質とわかる。結晶Ｂは FeO と MgO が 多い。斜長石ではなくかんらん石と判断する。よって２． 問５） マグマの結晶分化。 マグマの分化マグマの組成の多様性は結晶分化作用で理解できる．マグマ溜りが徐々に冷 えていったとする．鉱物の種類によって凝固点が異なるため，凝固点の高い鉱物から順番
に晶出してマグマ溜りの底へ沈殿し融け残ったマグマの組成は変化する．かんらん石や輝 石がはじめに晶出するため，マグマの SiO2 の割合が高くなる． マグマの結晶分化作用は、正しく言おうとするととても複雑である。しかし、センター試 験レベルで言えば、玄武岩質マグマの温度がだんだん下がるにつれて、塩基性のマグマの 結晶分化作用(鉱物の晶出順序)は以下のようになると思ってよい。
温度 K 有色鉱物 無色鉱物
1500
かんらん石
Ca に富む斜長石
↓
輝石
↓
角閃石
↓
Na に富む斜長石
↓
黒雲母
1100
カリ長石・石英
この問題で、MgO がどうかと考えると、重い元素が先に出て行ってしまうから、重量比が大 きくなるように残るとは考えない。よって２．問 6）SiO2 が増えるとマグマの粘性が上がる。よって１が誤り。
2003 年
問2：誤っているものを選ぶ。 マグマだまりで晶出する鉱物は以下。かんらん石はMg、Fe を使い、白っぽい岩石は K の 含有量が増えているので、１は○。ゆっくり冷却すると等粒状の岩石になる。２も○。固 まったものがそこに沈んでいくから３も○。よって残りは４．白っぽい岩石になるにつれ CaO がだんだん減っているから、４は×。 問3：海底火山の特徴は噴出した溶岩が、海水で急冷される。枕状溶岩などができる。この ことを踏まえて、１が正しい。 ２は海水中では温度と圧力が低すぎるので反応しないから×。 ３は軽石はガスが抜けて発砲するから×。 ４はマグマからFe や Mg は海水中に溶け出さないから×。
とより、１は高温、縞状組織で○。２は縞ではないので×。３も等粒状組織では無いので ×。方向性はあるので４も×。 問5：石英と多形ということは、化学成分が同じで結晶構造が違うものを言う。よって４が 正しい。 問6：地下 80km ということは、3g/cm3×8×10６cm＝24×10６g/cm2、ここで1atm が 1kg 重/cm2だから、2.4×10４kg/cm2、となる。よって答えは３。 2002 年
問1：沈み込み帯で発生する玄武岩質マグマの成因を選ぶ。まず、沈み込み帯である必要か ら、１（これは中央海嶺）と２（ホットスポット）は×。３は沈み込み帯、４はプリュー ムだから、３が正解。
問2：主な火成岩の特徴は以下。これによるとデイサイトや流紋岩は、二酸化ケイ素の多い 白っぽい石。石英は二酸化ケイ素だから、多分含まれている。鉄、マグネシウムが少ない
はずなので、鉄、マグネシウムの多いかんらん石は少ないはず。よって４。
問3：同じく下の図から、二酸化ケイ素（SiO2）が多い石は、鉄、マグネシウムが少ない。 よって１か３。問2 より、流紋岩は Ca に富む斜長石ではなく、Na に富む斜長石が多いこ とより、SiO2 が増えると Na も増える。よって、３。
問4：続成作用には二つのはたらきがある。１つは、長い年月のうちに圧縮され水が絞り出 されて押し固められるはたらき。２つ目は、堆積物の間を地下水に溶けたケイ酸質や石灰 質、鉄分などが埋めて固めるはたらき。このことから間違っている成分は２、とわかる。 問5：広域変成の特徴。広域的に大規模な圧力や熱によって起きる。結晶片岩、 片 麻 岩 、 千枚岩。よって、結晶片岩ができるので３。 問6：セメント材料として利用されるのは石灰岩。石灰岩の特徴を表すものはｂとｃ。よっ て２。
2001 年
問1：結晶分化作用のこと。誤っているものをさがすと、粘性は分離の効果とは関係が無い から、３。
問2：マグマが周囲の堆積岩を加熱し変化させるのだから、熱にかかわる変成。よって接触 変成作用の１。
問3：変成岩のみに見いだされ、火成岩に見られない組み合わせ。変成岩に出そうなものは 高圧でできる鉱物。ここではひすい輝石がそれ。よって２。（と、当たりをつけられる）
問4：結晶分化作用で、「かんらん石、長石が先。黒雲母、石英は後。」と知っていると選択 肢は２とわかる。
問5：中学受験のいくつかの塾では「新幹線は借り上げ」と覚えさせるらしい。
