【小6理科】地震と火山による大地の変化—断層・土地の隆起と沈降・溶岩と火山灰｜武蔵野個別指導塾

ずれた地層の断面図を見て、持ち上がったのはどちら側かを答えられますか。断層の読み取り、海岸の隆起と沈降、溶岩と火山灰がつくる地形まで、例題4問と練習問題でテストの形に慣れていけます。

よくあるのは、防災訓練のあとの教室で手が止まる場面です。机の下にもぐり、列になって校庭へ出て、上ばきの砂をはらって席にもどると、理科のプリントが配られます。そこにあるのは途中で段ちがいになった地層の図と、「土地が持ち上がったのは左右どちら側ですか」という問いです。ゆれたときの身の守り方は体が覚えたのに、あのゆれの正体と、ゆれたあとに地面がどう変わるのかは、頭の中でまだつながっていません。この単元を学ぶと、地面の下で起きたことを図から読み取り、溶岩や火山灰がつくった地形を自分の言葉で説明できるようになります。

地震は、地下の岩の層が大きな力で割れてずれるときに起きるゆれで、ずれたところを断層（だんそう）といいます。このずれで土地は持ち上がったり沈んだりし、持ち上がることを隆起（りゅうき）、沈むことを沈降（ちんこう）と呼びます。火山は噴火（ふんか）のときに溶岩（ようがん）や火山灰（かざんばい）を出し、それらが積もって山や台地をつくり、川をせき止めて湖をつくるなど、地形を大きく変えます。

この単元で押さえること

• 断層：地下の岩の層が割れてずれたところです。ずれるときのふるえが、地震のゆれとして伝わります。
• 隆起と沈降：土地が持ち上がるのが隆起、沈むのが沈降です。海岸を見ると、変わったことがはっきり読めます。
• 溶岩：地下のとけた岩（マグマ）が地上に流れ出たものです。固まると海をうめたり、川をせき止めたりします。
• 火山灰：噴火でふき出された細かい粒です。風に乗って遠くまで届き、粒は角ばっています。
• 災害と恵み：同じ地震や火山が、くらしをこわす一方で、温泉や畑の土のような恵みも残します。
• 図の読み取り：断面図では、今の地面の高さではなく、左右で同じ層をたどって比べます。

理科の「土地のつくりと変化」のうち、流れる水がゆっくり積もらせる話の次に来るのがこの部分で、ときには一度で景色を変えてしまう大きな変化をあつかいます。

基本の考え方

地震は岩の層のずれから始まる

割りばしを両手でゆっくり曲げるところを思いうかべてください。しばらくはしなるだけなのに、ある瞬間にパキンと折れて、そのふるえが手のひらに伝わります。地下の岩の層でも、にたことが起きています。長い年月のあいだ力がかかり続け、たえきれなくなったところで岩の層が割れて一気にずれ、そのふるえが四方へ広がって地面をゆらします。これが地震です。ずれたところを断層といい、ゆれが始まった地下の場所を震源（しんげん）といいます。

図1のように、ずれる前は左右でそろっていた地層が、ずれた後は段ちがいになります。同じ色の層を目で追うと、右側の層がどれもそろって上へ動いていることがわかります。図1は左右からおす力がはたらいて右側が乗り上げた例で、このほか引っぱる力で片方がずり下がる断層や、横にずれる断層もあり、くわしくは中学校で学びます。

大きな地震でずれが地面まで届くと、地面にも段差が現れます。1891 年の濃尾地震のときに岐阜県に現れた根尾谷断層（ねおだにだんそう）には上下に約 6 m もずれた場所があり、今も見ることができます。1995 年の兵庫県南部地震では、淡路島に野島断層（のじまだんそう）が現れ、こちらも保存されています。ただし、地下でずれても地面まで届かないことも多く、地震のたびに段差が見えるわけではありません。

土地が持ち上がる、土地が沈む

断層のずれは、広い土地の高さをまるごと変えることがあります。持ち上がるのが隆起、沈むのが沈降です。いちばんわかりやすい目じるしは海面で、海岸線がどちらへ動いたかを見れば変化が読めます。2024 年の能登半島地震では、石川県の海岸が場所によっては約 4 m 持ち上がり、海の底だった岩場が陸になって、港の水がなくなり船を出せなくなった所もありました。反対に 2011 年の東北地方太平洋沖地震では、宮城県などの海岸で土地が 1 m ほど沈み、満潮のときに海水が入りこむようになった場所があります。

海の底の土地が急に動くと、その上の海水全体が持ち上げられ、津波（つなみ）となって岸へおし寄せます。陸では、地割れや山くずれのほか、水をふくんだ砂の地面が液体のようになる液状化（えきじょうか）も起きます。そして隆起が長い時間をかけてくり返されると、海の底で積もった地層が山の高さまで運ばれることがあります。山の中の地層から海の貝の化石が見つかるのは、この長い持ち上がりのあとです。

火山の噴火は地形をつけ足す

地下で岩がとけたものをマグマといいます。マグマが地面を破って出てくるのが噴火で、出てくるものの姿によって、土地の変わり方がちがってきます。

溶岩はマグマが地上に流れ出たものです。斜面を下って近くの土地を厚くおおい、冷えると固い岩になります。鹿児島県の桜島は、1914 年の噴火で流れ出た溶岩が海をうめ、向かいの大隅半島と陸続きになりました。栃木県の中禅寺湖は、男体山（なんたいさん）の溶岩が川をせき止めてできたと考えられています。東京都の西之島は、2013 年からの噴火で溶岩が海へ広がり、もとの島より大きくなりました。

火山灰は空高くふき上げられ、風に乗って遠くまで運ばれます。1707 年の富士山の噴火では、今の東京にあたる江戸にも灰が降りました。川の水にもまれて角が取れるれきや砂とちがって、火山灰は空から降ってそのまま積もるので、けんび鏡で見るととがった形が残っています。関東地方の台地をおおう赤土（関東ローム）も、富士山や箱根などから届いた火山灰がもとになっています。

山そのものが生まれることもあります。北海道の昭和新山は、1943 年から 1945 年にかけて、畑だった土地が盛り上がってできた山です。反対に地面が落ちこむこともあり、熊本県の阿蘇山には、大きな噴火のあとにできたカルデラという巨大なくぼ地があります。北海道の洞爺湖のように、カルデラに水がたまった湖もあります。

災害と恵みは同じ地面から届く

地震や火山はくらしをおびやかします。1991 年に長崎県の雲仙普賢岳（うんぜんふげんだけ）で起きた火砕流（かさいりゅう）のように、高温の火山灰や岩とガスが山の斜面を一気に流れ下り、多くの命をうばった災害もあります。一方で、同じ土地があたえてくれるものもあり、テストでは両方をあげられるかがよく問われます。

地熱発電は地下の熱でつくった蒸気で発電機を回すしくみで、九州や東北地方などで使われています。富士山のふもとのわき水は、しみこんだ雨水や雪どけ水が溶岩のすき間を通って出てきたものです。鹿児島県に広がるシラス台地は、火山からふき出したものが厚く積もった土地で、水はけのよさを生かしてさつまいもなどが作られています。地震や火山とはなれて暮らせない土地だからこそ、被害の予想を地図にしたハザードマップがあり、教室で机の下にもぐる訓練があるのです。

例題で解き方を確かめる

テストの問題は「言葉」「図」「説明」の 3 つの形で出ます。やさしいものから順に、手順とその理由を確かめていきます。

例題1　言葉の見分け

次の(1)〜(4)にあてはまる言葉を、語群から選びましょう。語群は、沈降・断層・火山灰・隆起・溶岩の 5 つです。

• 1. 地下の岩の層が割れてずれたところ
• (2) 土地が持ち上がること
• (3) 地下のとけた岩が地上に流れ出たもの
• (4) 噴火でふき出され、風で遠くまで運ばれる細かい粒

1. 問いの文を「場所」「動き」「もの」に分けます。(1)は場所、(2)は動き、(3)と(4)はものです。語群も同じように組分けできるので、迷う相手が減るからです。
2. 動きの組では、漢字の意味で隆起と沈降を分けます。「起」は起き上がる、「沈」は沈むと読めます。漢字にもどると、言葉を取りちがえにくくなるからです。
3. ものの組では、出たあとの動きで分けます。「流れ出た」なら溶岩、「風で運ばれる」なら火山灰です。動きのちがいが、そのまま名前のちがいになっているからです。

答え　(1) 断層　(2) 隆起　(3) 溶岩　(4) 火山灰

例題2　断層の断面図を読む

図2はあるがけの断面図です。がけは断層で左右に分かれていて、地面はずれたあとに平らにけずられました。目盛りは地面からの深さをあらわしています。

• 1. 断層の右側は左側に比べて、上下どちらへずれましたか。
• (2) ずれの大きさは何 m ですか。
• (3) 断層ができたのは、火山灰の層が積もる前ですか、後ですか。

1. 左右のどちらにもある目印の層を探します。ここでは火山灰の層です。砂やれきの層は似たものが何度も積もることがありますが、火山灰は 1 回の噴火で広い範囲に降るので、同じ層だと見分けやすいからです。
2. 目盛りで層の上の面の深さを読みます。左側は 6 m、右側は 2 m です。同じ面どうしで比べないと、ずれの大きさが正しく出ないからです。
3. 浅いほうが上へずれた側です。右側のほうが浅いので、右側が上へずれています。同じ層が地面に近いということは、その側がそれだけ持ち上がったことを意味するからです。
4. 深さの差を計算します。6 − 2 = 4 で、ずれは 4 m です。層の下の面でも 7 − 3 = 4 となるので、読み取りが合っているかを 2 回確かめられます。
5. できた順番を考えます。火山灰の層が断層で切られているので、断層は層が積もった後にできました。まだ積もっていない層を切ることはできないからです。

答え　(1) 上　(2) 4 m　(3) 後

図を読むだけでは、右側が上がったのか左側が下がったのかまでは決められません。問いの文に「左側に比べて」と書いてあるのは、そのためです。

例題3　噴火の図を読む

図3は、ある火山を西から東へ切って見た図で、上空には矢印の向きに風がふいています。A は火口から流れ出たもの、B は火口からふき上がったものです。

• 1. A は溶岩と火山灰のどちらですか。
• (2) P、Q、R のうち、積もった火山灰がいちばん厚いのはどこですか。
• (3) 東側に火山灰が多く積もったのはなぜですか。
• (4) A の西側に湖ができたのはなぜですか。

1. A の形を見ます。A は地面にそって谷まで続いているので溶岩です。B のように空へ広がるものと地面をはうものでは、動き方がまったくちがうからです。
2. 地面の上の灰色の層の厚みを比べます。P がいちばん厚く、R がいちばんうすくなっています。火口に近いほど、降ってくる灰の量が多いからです。
3. 風の矢印を見ます。矢印は西から東へ向いています。細かい粒は風に流されるので、風下の東側に多く積もるからです。日本の上空にはふだん西から東へ強い風がふいているので、実際の噴火でも火山の東側に灰が多く積もることがよくあります。
4. 水の流れを考えます。A が谷をふさいでいるので、川の水は先へ進めず、手前にたまって湖になります。形の変化を水の動きと結びつけると、理由を文で説明できるからです。

答え　(1) 溶岩　(2) P　(3) 上空の風が西から東へふいていて、灰を東へ運んだから　(4) 溶岩が谷をふさいで川の水をせき止めたから

例題4　定期テストの説明問題

高い山の中の地層から、海にすむ貝の化石が見つかりました。この土地はどのように変わってきたと考えられますか。「海」と「隆起」の 2 つの言葉を使って説明しましょう。

1. 化石の生き物がすんでいた場所を確かめます。貝は海の生き物で、この層は海の底で積もったと読めます。化石は、その層ができたころのようすを教えてくれるからです。
2. 今の場所と比べます。今は高い山の中にあるので、海の底から山の高さまで動いたことになります。昔と今の差が、そのまま土地の変化の大きさだからです。
3. 時間の順に 2 つの文をつなぎます。「はじめは〜だった」「その後〜した」の順です。順番を入れかえると、どちらの向きに変わったのかが読む人に伝わらないからです。

答え　この土地は、はじめ海の底で貝をふくむ層が積もり、その後の大地の変化で隆起して山の高さまで持ち上がった。

まちがえやすいところと直し方

地面の高さだけで答えてしまう

誤った書き方は「図2は地面が左右で同じ高さなので、土地はずれていない」です。

どこが違うかというと、地面はずれたあとも雨や川にけずられ続けます。今の地面が平らでも、ずれがなかった証拠にはなりません。図2の右側では、もともと上にあった地層がけずられて消えています。

正しい書き方は「火山灰の層の上の面の深さが、左側は 6 m、右側は 2 m なので、右側が左側に比べて 4 m 上へずれている」です。答えの根拠に、深さの数字を 2 つ入れるのがこつです。

海岸線の動きから隆起と沈降を逆に答える

誤った書き方は「海岸線が海のほうへ動いて海がせまくなったので、土地は沈んだ」です。

どこが違うかというと、ものさしにすべき海面を見ていません。図4のように、海面の高さを動かさないものとして考えます。土地が持ち上がると海の底だったところが水の上に出て、海岸線は海のほうへ動きます。土地が沈むと陸だったところが水につかり、海岸線は陸のほうへ動きます。

正しい書き方は「海の底だったところが陸になり、海岸線が海のほうへ動いたので、土地は隆起した」です。図4の点線のように、もとの海岸線の位置に線を引いてから比べると、向きをまちがえません。

火山灰の粒の形と、マグマと溶岩の名前を混ぜる

誤った書き方は「火山灰は細かいので粒が丸い」「地下にあるとけた岩を溶岩という」です。

どこが違うかというと、粒の形を決めるのは大きさではなく運ばれ方です。丸くなるのは川の水で運ばれるうちに角がけずられた粒で、水の中を転がっていない火山灰には角が残ります。また、同じとけた岩でも、地下にある間の名前と地上に出たあとの名前は別です。

正しい書き方は「火山灰の粒は流れる水で運ばれていないので、角ばっている」「地下のとけた岩をマグマ、地上に流れ出たものを溶岩という」です。

用語のまとめ

テストの前に、右の列を紙でかくして言えるかを確かめてください。

練習問題

練習1　次の文の（ア）〜（エ）にあてはまる言葉を書きましょう。地下の岩の層が割れてずれたところを（ア）といいます。土地が持ち上がることを（イ）、沈むことを（ウ）といいます。地下のマグマが地上に流れ出たものを（エ）といいます。

練習2　図2の右側では、ずれたあとに地層がけずられて、地面が左側と同じ高さになりました。左側の地面はけずられていないものとして、右側でなくなった地層は全部で何 m ですか。また、どの層がなくなりましたか。

練習3　図3の Q に積もった火山灰をけんび鏡で見ました。粒の形は丸いですか、角ばっていますか。そう考えた理由も書きましょう。

練習4　次のア〜エのうち、正しいものを 2 つ選びましょう。

• ア　地震が起きると、いつも地面に断層が現れる。
• イ　地震で海岸が持ち上がり、海の底だった岩場が陸になることがある。
• ウ　火山灰は流れる水で運ばれるので、粒が丸い。
• エ　火山の地下の熱は、発電や温泉に利用されることがある。

答えと解説

練習1　ア 断層　イ 隆起　ウ 沈降　エ 溶岩。「起」と「沈」の字の意味で隆起と沈降を分けると、取りちがえません。

練習2　全部で 4 m で、泥の層 3 m と砂の層 1 m がなくなりました。例題2のとおり右側は左側に比べて 4 m 上へずれたので、地面をそろえるには上から 4 m 分がけずられたことになります。左側の重なりは上から泥 3 m、砂 3 m です。右側に残っている砂は 2 m なので、なくなった砂は 3 − 2 = 1 で 1 m、泥と合わせて 3 + 1 = 4 となり、ずれの大きさと合います。

練習3　角ばっています。火山灰は空から降ってそのまま積もり、川の水で運ばれていないので、角がけずられないからです。

練習4　イとエです。アは、地下でずれても地面まで届かないことがあるので誤りです。ウは、火山灰が主に風で運ばれ、粒が角ばっているので誤りです。

次の単元へのつながりと確かめ方

中学校の理科では、地震のゆれの伝わり方、震度とマグニチュードのちがい、溶岩や火山灰からできる岩石を学びます。社会科で日本の地形を学ぶときにも、火山灰の台地や断層の谷にまた出会います。

家で 5 分でできる確かめ方を 2 つあげます。1 つ目は、色のちがう紙を 3 枚重ねて斜めに切り、片方を上へずらして、図1のように「どちら側が持ち上がったか」を家の人に説明することです。2 つ目は、住んでいる市や区のハザードマップを開き、地震や火山でどんな被害が予想されているかを 1 つ声に出して読むことです。

個別指導では、断面図で止まるお子さまの場合、断層に進む前に「下の層ほど先に積もる」という地層の順番まで戻り、紙の上で層を 1 枚ずつ重ねるところから確かめます。

まとめ

机の下にもぐる練習は、ゆれているあいだの自分を守ります。断面図を読む力は、ゆれが去ったあとの地面に何が起きたのかを教えてくれます。ゆれはやがて止まりますが、地層に残ったずれは消えません。層を左右にたどれるようになった人には、がけも海岸も山の形も、過去のできごとが書かれたページに見えてきます。地面は完成品ではありません。いま立っているこの場所も、ずれと噴火の途中にある姿です。