断層実験

小6

中1

地球

教材一覧断層実験

単元 (小学6年)変わり続ける大地・(中学1年)大地の変化

目標 小麦粉の地層で、断層ができるしくみを再現し、地震がおこるしくみについて理解を深める

準備

  • 小麦粉

  • ココア (もしくは食品色素)

  • プラスチックケース (100円ショップの模型用コレクションケースの蓋)

  • 発泡スチロール板

  • 新聞紙

観察・実験

【準備】

ココアで色を付けた小麦粉100gと、白い小麦粉150gを容器に分ける、実験台には新聞紙を敷く

授業前

【学習課題の確認】地震が起こるしくみとは?
【予想】実験の説明を行い、結果を予想する

10分

【実験】

ケースの端から3cm程度のところに発泡スチロール板を立てて、小麦粉(白)を入れる

上から発泡スチロール板でしっかり押し付け、透明ケースの壁面の粉を発泡スチロール板できれいに除く

白⇒茶⇒白⇒茶⇒白の小麦粉で繰返し、層をつくる。油性ペンで層の最上端を記録

立てた発泡スチロール板をゆっくり矢印の方向に押す

25分

豆知識

  • 断層とは、地下の地層もしくは岩盤に力が加わって割れ、割れた面に沿ってずれ動いて食い違いが生じた状態。断層が動く現象を断層運動と呼び、地震の主原因であると考えられる。地殻を形成する岩盤には、マントル対流によるプレートの生成・移動・衝突・すれ違いや、火山活動によるマグマの移動など様々な要因で圧縮・引っ張り(引張)・ずれ(せん断)などの応力が発生する。
  • 多くの断層は、正断層か逆断層のいずれか、右横ずれ断層か左横ずれ断層のいずれか、計2つの特徴を有している。

    縦ずれ断層:正断層と逆断層の総称。あまり用いられない。

    正断層:水平方向に引張応力がかかっている場所に存在。日本では九州中部の火山地帯に見られる。世界的にはアイスランド全土が正断層地帯。

    逆断層:水平方向に圧縮応力がかかっている場所に存在。左右からの圧縮応力に対し、その力を逃がすために破断面ができて、片方が斜め下へ、もう一方が相手にのしかかるように斜め上へ動いた形で生成した断層。奥羽山脈・飛騨山脈・木曽山脈・赤石山脈などの南北に連なる山々は、そのふもとに逆断層がある。関西地区では生駒山西側の断層が明瞭な逆断層。

    横ずれ断層:剪断応力が水平方向に働いた断層で、ずれの方向によって右ずれ断層と左ずれ断層とに区分される。断層の手前から見て、向こう側が相対的に右にずれている場合を右ずれと呼ぶ。
  • 活断層:「極めて近き時代まで地殻運動を繰り返した断層であり、今後もなお活動するべき可能性のある断層」を特に活断層という。ここでいう「極めて近き時代」とは新生代第四紀を指す。狭義には、「過去数十万年」を指す場合もある。

参考WEBサイト

  • 地震調査研究推進本部事務局(文部科学省研究開発局地震・防災研究課)
    • http://www.jishin.go.jp/main/p_koho01.htm
  • 地震がわかる!Q&A
    • http://www.jishin.go.jp/main/pamphlet/wakaru_qa/index.htm
  • 地震をみてみよう
    • http://www.jishin.go.jp/main/pamphlet/primary_school/primary_school_high.pdf
  • 産業技術総合研究所(産総研)活断層データベース
    • https://gbank.gsj.jp/activefault/index_gmap.html?search_no=%20j001&version_no=1&search_mode=2

注意事項

  • 食品色素はあまり小麦粉に色が付かないが、水に溶けると鮮やかに発色して落ちにくいので、手や服についた場合は、乾いた状態でなるべく落とすようにする。
  • 着色にココアを用い、清潔に実験を行えば、終了後ココアクッキーを焼くのに使うのも可能。

資料

実験レポ

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