解答
解説
第１問
問１：正解４
＜解説＞
エラトステネスの方法にならい、2 つの地点で同日に太陽の南中高度を測定し、その差から地球一周の長さを推定する考え方が用いられています。文中では、X 市と Y 市の南中高度の差がおよそ 4.5 度になり、両市間の直線距離を 550 km としています。ある角度差が 4.5 度で距離が 550 km ならば、1 度あたりに換算すると 550 km を 4.5 度で割った値になります。その値を 360 度ぶん積み重ねていくと、地球全周がおよそ 4 万 km 台半ばになることがわかります。文中の「ア」には、この計算から得られる数値が入り、選択肢の中で最も近い値が正解となります。
問２：正解１
＜解説＞
プレート境界には、発散（拡大）境界・収束境界・すれ違い境界の 3 種類があります。海底にみられる代表的な発散境界は大洋中央海嶺で、陸上の発散境界の代表例は裂谷帯です。収束境界や発散境界、すれ違い境界のいずれでも地震は起こりますが、火山活動が起こらないのはプレートが横にずれるすれ違い境界です。問題文では「海底の発散境界にみられる代表的な地形」「火山活動が見られない境界」「発散地震（拡大にともなう地震）が起きる境界」などのキーワードから、正しい組合せを導くことができます。
問３：正解１
＜解説＞
「鍵層」とは、広い範囲で同時期に堆積した地層で、地質年代を対比するときの目印（指標）になります。鍵層に適する地層は、堆積していた期間が短く、かつ広範囲に分布していることが重要です。なぜなら、短期間に一斉に堆積したものであれば、その地層を見つけた場所ごとに同じ時期の地層だと推定でき、さらに分布が広ければ多くの地域で対比に役立つからです。
問４：正解４
＜解説＞
問題文では、2 つの地域 A・B の地層を対比する際に、それぞれの層が堆積するのにかかる時間や、堆積環境の類似性などに触れています。たとえば「泥質の堆積物は砂質の堆積物より細かい粒子が多いため、同じ厚さを形成するのに通常はより長い時間がかかる」などの知見があります。しかし、文中の a・b の記述には誤った前提や飛躍が含まれており、両方とも正しいとはいえないことがわかります。結果として、どちらも誤りと判断できる選択肢が正解となります。
問５：正解２
＜解説＞
深成岩の薄片を偏光顕微鏡で観察すると、結晶の形がはっきりと角が整っているもの（自形）と、周囲の鉱物に妨げられて独自の結晶面が発達しにくいもの（他形）などが区別できます。問題文では、まずマグマ中で早く結晶化し始める鉱物ほど、自分の結晶面を保ちやすい「自形」になりやすい、という説明が示唆されています。一方、後から結晶化した鉱物は、すでに周囲に存在する鉱物に押し込まれる形となり「他形」になりやすいと考えられます。図中の a・b・c の結晶の様子と文章の対応関係から、最終的に選択肢の組み合わせを決定します。
問６：正解３
＜解説＞
火山の形態やマグマの種類、SiO₂ 含有量などは互いに深く関わっており、シリカ（SiO₂）の多いマグマほど粘性が高く、流動性が低い傾向にあります。たとえば苦鉄質（マフェル質）のマグマは SiO₂ が比較的少なく流動性が高いので、盾状火山のような緩やかな火山体を形成しやすいのに対して、酸性質（フェルシック）のマグマは SiO₂ が多く、粘性が高いため、溶岩ドームなどをつくる場合が多いとされています。問題文の図では、これらの関係が上下逆に描かれている箇所があり、マグマの粘性と SiO₂ 量などの整理が食い違っている部分を見つけることで、誤りがどの項目にあるか特定できます。
第２問
問７：正解４
＜解説＞
高気圧は中心部で空気がゆっくりと下降しながら周囲へと広がる性質があります。問題文では、1020 hPa の等圧線に囲まれた高気圧が西から東へ移動しており、その東端が経度 140°E を通過し始めてから通過し終えるまでの時間が設定されています。図中の経度差と高気圧の移動速度を照らし合わせると、移動に要する時間が 2 日程度（およそ 60 時間）に及ぶと考えられることがわかります。さらに、高気圧の内部では下降気流が卓越し雲ができにくいため、その間は晴天が続きやすいと考えられます。
問８：正解３
＜解説＞
黒潮は日本付近を流れる代表的な暖流で、南の海域から暖かい海水を北へ運んでいます。日本の南岸沿いを通る黒潮は、九州南端付近から東方へ流れ込み、四国や本州南岸沿いを経て、東へ向かうことが一般的な流路です。そのため、海面水温が高い海域が西日本の太平洋側に広がり、さまざまな気象や海洋生物の分布にも大きな影響を与えています。問題文の図に示された流路のうち、日本南岸に沿って北東方向へ流れ、その後やや沖合を通る流れが黒潮の典型的なルートとして考えられます。
第３問
問９：正解１
＜解説＞
メシエ天体の M13 は球状星団で、多くの恒星が球状に密集し、比較的古い恒星が含まれています。M45（プレアデス星団、すばる）は散開星団で、比較的若い恒星が集まっています。M42（オリオン大星雲）はガスや塵が広がる散光星雲として知られ、新しい恒星が生まれている活発な領域です。M97（ふくろう星雲）は惑星状星雲で、恒星の進化段階の最終期（赤色巨星後）に関連するガスの広がりが見られます。会話文中で触れられている「ア（M13）・イ（M45）・ウ（M42）・エ（M97）」の分類として、球状星団・散開星団・散光星雲・惑星状星雲の組み合わせが最も自然です。
問１０：正解２
＜解説＞
星雲が淡くぼんやりと見えるのは、広く分布しているガスや塵が星の光などを受けて輝いているためです。散光星雲の場合、内部の若い恒星や近くの恒星のエネルギーによってガスが電離・励起され、その一部が自ら光を放ったり、星の光を反射したりして存在感を示します。こうしたガスや塵が薄く広がるため、肉眼や小型望遠鏡で見ると淡く見えます。
問１１：正解２
＜解説＞
太陽の黒点が黒く見えるのは、その部分の強い磁場によって内部からエネルギーが運ばれにくくなり、周囲より温度が低くなるからです。黒点も実際には非常に高温ですが、周囲の光球面がさらに高温かつ明るいため、相対的に黒く際立って見える仕組みになっています。
問１２：正解３
＜解説＞
私たちの太陽系は銀河系の円盤部に位置し、銀河系全体の直径はおよそ 10 万光年ほどと推定されています。M31（アンドロメダ銀河）は銀河系の外にある大型の渦巻銀河で、地球から見て銀河系中心とは少し異なる方向に見えます。問題文の図や会話では、M31 の方位が銀河系円盤面を横から見た断面図に対して左右のいずれかに当たり、直径は約 10 万光年という組み合わせが示されています。
第４問
問１３：正解２
＜解説＞
日本の火山は熱源としてのマグマ活動が盛んで、温泉や地熱発電などの恵みをもたらしますが、石炭などの化石燃料は主として古代の植物遺骸が堆積・埋没し、地質時代を経て炭化したもので、マグマ由来ではありません。そのため、「石炭などの化石燃料は、過去のマグマ活動により生成された」とする記述は適切とはいえません。
問１４：正解２
＜解説＞
セメントの原料となる石灰岩は、もともとサンゴやフズリナなどの生物遺骸が海底に堆積してできたものです。そうした堆積物が圧力による続成作用を受けることで石灰岩になります。一方、石灰岩がさらに強い熱や圧力を受けると、変成作用により大理石へと変化します。問題文で述べられるように、続成作用によって形成された石灰岩と、変成作用を受けた大理石のそれぞれが建材や工業原料などで広く利用されています。
問１５：正解１
＜解説＞
梅雨前線はオホーツク海高気圧と北太平洋高気圧の間にできる停滞前線であり、初夏から夏にかけて日本付近に長期間停滞してまとまった雨をもたらします。これが日本の初夏の雨量を増やす大きな要因の一つです。前線が同じ地域にとどまるため、連続した雨や曇天の天気が続くことが特徴となります。