解答
解説
第１問
問１：正解４
＜解説＞
地球が球形であることを示す代表的な根拠としては、月食時に地球の影が丸く映ることや、緯度によって北極星の高度が変わることなどがよく挙げられます。船舶が遠方から接近するとき、高い山の頂が先に見えてくる現象も、球形であることと矛盾しません。一方、岬の先端から水平線を見渡したときに「視界の水平線そのものがはっきり丸く見える」というのは、肉眼で捉えられる地平線・水平線の範囲では明確に丸さを認識しにくいため、地球の球形を示す確実な観察例とはいえません。したがって、他の選択肢と比べると「岬から海を見渡すと水平線が丸く見える」という内容は、地球が球形である証拠としては不適当な例と考えられます。
問２：正解４
＜解説＞
地震波には、伝わる速さが速いＰ波と、それより遅いＳ波があります。地震計の記録波形では、先に到達するＰ波と後に到達するＳ波の到着時刻の差から、震源と観測点との距離を見積もることができます。本問では、Ｐ波とＳ波の伝わる速さの差に基づいて到着時刻差を検討すると、観測点まで比較的まとまった距離があると考えられます。選択肢の中で妥当とされる値は、Ｐ波とＳ波の速度差および到着時間差から算出した約30km程度であると推定されます。
問３：正解３
＜解説＞
ハワイ諸島は、固定されたホットスポットの上をプレートが移動し続けることで次々に新しい火山島が形成され、古い火山島はホットスポットから離れた位置へ移動していくと考えられています。問題文では、Ａ島が約40万年前、Ｂ島が約130万年前、Ｃ島が約370万年前、Ｄ島が約510万年前に形成されたとされ、年代が新しいほど現在のホットスポットに近い位置にあります。プレートがほぼ北西方向に移動しているとすると、最も古いＤ島が一番北西側、新しいＡ島が一番南東側になるような分布が、年代の順序と一致します。
問４：正解２
＜解説＞
露頭の断面図からは、まず堆積した地層（Ａ層など）の上に噴出物を伴う新たな地層（Ｂ層）が重なり、その後マグマの貫入が起こった形跡や、地層ごと西方向に傾斜している様子などが読み取れます。また、東西方向の圧縮によるしゅう曲（褶曲）や断層の発生順を考えると、「地層がもともと水平に堆積」「Ｂ層が別の地層を押しかぶる形で衝上」「全体が傾動」「マグマが貫入」という一連の流れが推定されます。このような変形の順番を正しく整理すると、選択肢の中では２番目のものが最も適切と考えられます。
問５：正解３
＜解説＞
地球の大気は元来、水蒸気やアンモニアなどを主成分としていたと考えられています。しかし、光合成微生物の出現により酸素が放出されると、大気中の酸素濃度が少しずつ高まりました。その結果、オゾン層が形成され、紫外線が地表に届きにくくなり、生物の陸上進出が可能になったと考えられています。こうした古い時代の酸素発生の証拠としては、「二酸化炭素が多く存在していたこと」と、それを裏づける地質学的証拠（たとえば原始的陸上植物の化石）などが鍵となります。本問では、古い地質時代の大気成分における二酸化炭素の比重と、クックソニアのような初期陸上植物の存在が組み合わさる選択肢が、最も整合的といえます。
問６：正解２
＜解説＞
離れた２つの露頭（ＸとＹ）を対比する際、それぞれに見られる地層や示準化石の重なり方をもとに「同時代の地層どうしを結びつける」作業を行います。本問では、露頭Ｘのある地層が、露頭Ｙにおける別の地層と同一時代である可能性を、示準化石や堆積の順序から判別します。図を見ると、最下部の層（たとえばＯ層など）から上位の層へ連続的に堆積していった痕跡と、示準化石の分布が示唆する地質年代の一致度から、Ｏ層とＤ層を対応させる組み合わせが、両露頭を対比する上で最も適切といえます。
問７：正解１
＜解説＞
火山の形（ドーム状、緩やかな傾斜、円すい形など）は噴出するマグマの粘性に大きく左右されます。粘性が非常に高い流紋岩質マグマでは溶岩ドームのように盛り上がった形になり、安山岩質では比較的急な円すい状（成層火山など）になり、玄武岩質のマグマは粘性が低いため緩やかな傾斜の盾状火山になる傾向があります。図ａ・ｂ・ｃの火山体の形状から、それぞれ流紋岩質・安山岩質・玄武岩質の組み合わせが当てはまると考えられます。
問８：正解３
＜解説＞
問題の図には、角閃石や斜長石、黒雲母など複数の造岩鉱物が１mm間隔の格子内で描かれています。これらの鉱物の相対的な面積比（色指数）から、火成岩がどの程度の“有色鉱物”を含むかを推定できます。図中に示された黒い部分（有色鉱物）の割合が全体の３割程度になっている例が読み取れることから、選択肢の中ではおよそ32％程度がもっとも近い色指数と見なされます。
問９：正解２
＜解説＞
マグマが地表付近で急速に冷却されると、火成岩は結晶が細かくなる（またはガラス質になる）傾向があります。一方で、地下深部でゆっくり冷える場合は大きな結晶が成長しやすく、組織が粗粒になると考えられます。また、ＳｉＯ₂（ケイ酸）含有量の違いは岩石の分類に影響し、60％前後であれば中性岩（安山岩質など）に相当します。本問では、地表付近で比較的急速に冷えた火成岩かつＳｉＯ₂含有量が60％台前半の組み合わせが妥当と考えられます。
第２問
問１０：正解３
＜解説＞
図に示された地上天気図では、等圧線の間隔が場所によって異なり、等圧線の間隔が狭いほど気圧傾度（気圧差）が大きくなります。気圧傾度が大きい所では、空気に作用する力（気圧傾度力）も大きくなり、強い風が吹きやすくなります。問題文中の地点ＡとＢを比較すると、一般的に等圧線が込み入っている地点のほうが気圧傾度が大きいと考えられ、そこではより強い風が見られる傾向にあります。このように「水平面での気圧差が大きいほど、空気に作用する力が強くなる」という事柄を踏まえて考えると、最も適切な文が導かれます。
問１１：正解２
＜解説＞
冬型の気圧配置が強まっているときの衛星赤外画像では、日本海から大陸側にかけて筋状の雲が伸びたり、日本の東側に低気圧があって雲の渦が形成されたりする様子が特徴的に表れます。問題文の天気図は、１月下旬の典型的な冬型配置で、西高東低の気圧分布になっています。そこで赤外画像を見ると、寒気が流れ出して生じた雲や低気圧付近の渦状の雲が見られるものが該当しやすく、選択肢の中では冬の季節風が強い状態を示す画像が最も適切といえます。
問１２：正解４
＜解説＞
冬季の日本付近は、大陸の内陸部に高気圧が発達しやすく、日本海側へ向けて冷たく乾いた空気が吹き出します。この空気が比較的暖かい海面の上を通過する際に海面からの水蒸気を受け取り、雲が発生しやすくなります。その結果、日本海側では曇りや雪が多くなり、太平洋側では山脈を越えて乾いた風が吹くため晴れが多くなるという冬型の気象が典型的に見られます。
第３問
問１３：正解６
＜解説＞
星の誕生は、星間空間にある星雲（主にガスやちりからなる巨大な雲）でガスが収縮していくプロセスから始まると考えられています。ガスが互いの重力を受け合い、次第に密度の高い領域が生まれ、やがて中心部に「原始星」と呼ばれる段階を経て核融合を始めると、太陽のような主系列星に至ります。会話文中では、そうした星雲からの収縮や衝突合体によって誕生した原始星が、徐々に安定期を迎え、寿命を経るまで核融合反応を続ける流れが示唆されています。これらの過程をまとめると「星間雲 → ガスが重力で収縮 → 原始星 → （安定段階） → …」という順序が最も自然です。
問１４：正解３
＜解説＞
(a)「ヘリウムはすべてビッグバン直後につくられた」という表現は、厳密には誤りです。ビッグバンの初期宇宙で大量のヘリウムが生成されたのは事実ですが、その後の星の内部で行われる核融合反応によってもヘリウムが生成され続けています。
(b)「太陽が赤色巨星になった後、その中心部で核融合により炭素がつくられる」というプロセスは、恒星の進化理論で広く受け入れられています。太陽程度の質量の恒星でも、中心核の温度が上昇すると、ヘリウム核融合が起こり、炭素などの元素が生じるとされています。
問１５：正解１
＜解説＞
宇宙の誕生直後は極めて高温・高密度の状態でしたが、ビッグバンからわずか数分後には陽子や中性子などの基本的な粒子が形成されたと考えられています。宇宙最初期の核子（陽子・中性子）は急激に冷却されて安定し、やがてビッグバン元素合成と呼ばれる過程を経て水素やヘリウムなどの軽元素がつくられていきます。これらの粒子の誕生は、宇宙誕生後ごく短い時間スケールで起こった重要な現象のひとつです。