質問: 大陸地殻の厚さは30km程度であり、海洋地殻は5km程度と、なぜ、大幅に違うのですか? プレート(厚さは平均100km)の上に、地殻がある(浮いている?)そうです。 その地殻は,大陸地殻(厚さ30km程度の花崗岩)と、海洋地殻(厚さ5km程度の玄武岩)とに分けられます ところで、大陸地殻の厚さは30km程度であり、海洋地殻は5km程度と、なぜ、大幅に違うのですか? 比重を比べると、前者の花崗岩は約2.5~2.8、後者の玄武岩は2.7~3.2で、両者間にはそう大きな違いがありませんが。
回答: > 次のように、考えました。 大陸地殻も,海洋地殻も、海も、すべて平らな板のようになっているとします。 比較をするため、地下に基準面を定めました。 大陸地殻の底すなわちマントルと接している面を、基準面としました。 大陸地殻では、この基準面にかかる重さは、大陸地殻の重さのみです。 一方、海洋地殻では、この基準面に、マントル・海洋地殻・海水が積み重なって、重みになります。 計算すると、両者の重みはほぼ同じになりました。 したがって、大陸地殻の厚さと海洋地殻のそれが、大幅に違っていることに納得しました。 < ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ > 大陸地殻の厚さは30km程度であり、海洋地殻は5km程度と、前者の花崗岩は約2.5~2.8、後者の玄武岩は2.7~3.2で < ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ これで、計算は合いましたか? http://members2.jcom.home.ne.jp/chigakuno-manabikata/manabikata-kotai-isostasy.html マントルの密度を3.3、地殻の密度を2.7(海洋地殻も大陸地殻)、海水の密度を1.0として計算してます。 アイソスタシーの計算をしてバランスがとれる厚さが計算出来るということと、地殻の厚さが大陸地殻=30km程度、海洋地殻=5km程度と、大幅に違う厚さになる原因や理由を説明出来るのとは、大部、違うと思います。 また、海洋地殻の厚さは比較的単純ですが、大陸地殻はそれほど単純でないです。ユーラシア大陸、アフリカ大陸のようなのと、島弧のようなものと一緒にならないし、スカンジナビア半島は島弧とは成立事情が違います。 ヨーロッパの構造も単純ではないです。 https://www.gsj.jp/data/chishitsunews/64_01_03.pdf 地殻がどのような立体構造をしているのか、どのように過去形が変化してきたのか、どのような物質で出来ていてどのように変化しているのか、など、色々なことをまだ調べている状況なのだと思います。 http://ext-web.edu.sgu.ac.jp/koide/chikyu/lec05.pdf http://ogasawara-info.jp/pdf/isan/chikaku.pdf http://www1.tecnet.or.jp/lecture/chapter3/3_08_2.html http://yoshida-geophys.jp/ ~~~~~~~~~~~~~~~~ 比重が異なる地殻物質が三種類(a重い、b中くらい、c軽い)あって、それぞれ広範囲に広がっていて、かつ、それぞれは硬くて衝突しても混じり込まないで三種類(a重い、b中くらい、c軽い)のまま存在し、その地殻を下から支えるところ(base)は長期的に見れば塑性変形し半流動化し重いものを支えるbaseの部分は沈み込むという条件を想定してしまえば、abcの三体が集合突き合うような場所では、cが押しのけられ、cの下にbが潜りこみ、さらにbの下にaが潜り込むという変形を引きおこす運動を開始することが想像されます。 結果として、aは引き延ばされる変形をし、cは寄せ集められる変形をする方向になりやすくなります。cがやがて厚みをまし、aは薄く広がるという傾向を持ちやすいともいえないことはないです。 しかし、大陸地殻がいつどのように形成されたか、新規生成がどう行われたのかを調べると、(abcの層があって)と単純に考えるのも間違いであることがわかります。 《火成活動などによりマントル物質の分化が起こって、鍋で煮物をするときにお湯に浮かぶ「アク」のように、軽い物質が集積していったものです》という理解も、それなりにわかり易くてイイとも思いますが、それほど単純化して説明出来るほど大陸地殻は単純な構造をしてはいません。 アイソスタシーでも単純に成立しているのではないことがわかっているので、そうした理屈だけで理解したりはできないと思います。 とにかく、理屈で理解するのは思考の節約とか納得を得る上は便利ですか、本当に実態がそれで説明出来るほど単純なものではないことが多いので、実態の観測や調査結果を調べて知ることを優先し、(理屈や理論、シミュレーション)は後回しにする方がいいように思います。